AIGC | 在机器学习工作站安装NVIDIA CUDA® 并行计算平台和编程模型

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0x02.初识与安装 CUDA 并行计算平台和编程模型

什么是 CUDA?

CUDA(Compute Unified Device Architecture)是英伟达(NVIDIA)推出的并行计算平台和编程模型。它允许开发者利用 NVIDIA GPU 的并行计算能力进行通用计算任务,而不仅限于图形处理。CUDA 提供了一个统一的编程接口和软件环境,使开发者可以使用类似于 C 的编程语言来编写并行计算程序。

主要特点和功能:

  • 并行计算能力:CUDA 允许开发者利用 GPU 的大规模并行处理单元来加速各种类型的计算任务,包括科学计算、机器学习、深度学习、图像处理等。

  • 编程模型:CUDA 提供了一个基于 C/C++ 的编程模型,开发者可以使用类似于传统 CPU 编程的方式来编写 GPU 加速的代码。此外,CUDA 还支持 Fortran 和 Python 等语言的接口。

  • 软件工具集:NVIDIA 提供了包括 CUDA Toolkit 在内的一系列开发工具和库,帮助开发者在 CUDA 平台上进行开发、调试和优化。

  • 性能优化:CUDA 具备优化性能的工具和技术,包括并行算法、内存管理、线程调度等,使得开发者能够充分利用 GPU 的硬件并行性能。

  • 生态系统:CUDA 已经成为广泛使用的 GPU 计算平台,支持多种操作系统和编程环境,为科学计算和工业应用提供了强大的支持。

原文链接:

AIGC | 在机器学习工作站安装NVIDIA CUDA® 并行计算平台和编程模型CUDA(Compute Unified Device Architecture)是英伟达(NVIDIA)推出的并行计算平台和编程模型。它允许开发者利用 NVIDIA GPU 的并行计算能力进行通用计算任务,而不仅限于图形处理。https://mp.weixin.qq.com/s/zGQ3I7Z0PmtoHIYpSGdTHQ

总体而言,CUDA 已经成为科学计算和各种数据密集型应用的重要工具之一,通过利用 GPU 的并行计算能力,显著提高了计算速度和效率。

官方地址:https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit

温馨提示:每个 CUDA 工具包版本都有与之对应开发 NVIDIA GPU 驱动程序版本(例如,上面可以看到作者的 Driver Version: 550.90.07),如下所示作者应该选择CUDA 12.4 Update 1或者CUDA 12.4版本。


weiyigeek.top-CUDA 工具包版本对应表图

CUDA 工具包版本对应参考链接: https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-toolkit-release-notes/index.html

安装步骤:

Step 1.访问【CUDA】工具包页面(developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive),选择对应版本进行下载,如作者选择支持550.90.07最新的CUDA 12.4 Update 1版本进行下载,选择对应操作系统版本,然后安装类型有三种,请根据需求选择。


weiyigeek.top-CUDA版本页面图

温馨提示:由于 NVIDIA 官方暂时没有给 Ubunut 24.04 LTS 提供对应的CUDA Toolkit安装包,但是我们仍然可以使用 22.04 版本的安装包,但是可能会遇到一些问题,可以参考作者后续的解决办法。

Step 2.此处作者建议选择deb(local)安装,即直接执行如下命令进行安装。

go 复制代码
wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2204/x86_64/cuda-ubuntu2204.pin
sudo mv cuda-ubuntu2204.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600
wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/12.4.1/local_installers/cuda-repo-ubuntu2204-12-4-local_12.4.1-550.54.15-1_amd64.deb
sudo dpkg -i cuda-repo-ubuntu2204-12-4-local_12.4.1-550.54.15-1_amd64.deb
sudo cp /var/cuda-repo-ubuntu2204-12-4-local/cuda-*-keyring.gpg /usr/share/keyrings/

# 解决 24.04 版本由于 libtinfo5 无法安装 cuda-toolkit-12-4 的问题
tee -a /etc/apt/sources.list.d/Ubuntu.sources<< EOF

Types: deb
URIs: http://archive.ubuntu.com/ubuntu/
Suites: lunar
Components: universe
Signed-By: /usr/share/keyrings/ubuntu-archive-keyring.gpg
EOF

# 刷新软件包目录
sudo apt-get update

# 安装 cuda-toolkit-12-4
sudo apt-get -y install cuda-toolkit-12-4


weiyigeek.top-cuda-toolkit-12-4图

Step 3.安装完成后,设置CUDA-Toolkit环境变量,在~/.bashrc或者/etc/profile中添加如下内容,非常重要否则nvcc命令不能执行。

go 复制代码
tee -a ~/.bashrc <<'EOF'
# CUDA ENV
export CUDA_HOME=/usr/local/cuda
export LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:${CUDA_HOME}/lib64
export PATH=${CUDA_HOME}/bin:${PATH}
EOF

# 更新环境变量
source ~/.bashrc


weiyigeek.top-设置CUDA-Toolkit环境变量图

Step 4.验证 CUDA 安装是否成功,执行nvcc -V命令可以查看当前 CUDA 版本。

go 复制代码
$ nvcc -V
nvcc: NVIDIA (R) Cuda compiler driver
Copyright (c) 2005-2024 NVIDIA Corporation
Built on Thu_Mar_28_02:18:24_PDT_2024
Cuda compilation tools, release 12.4, V12.4.131
Build cuda_12.4.r12.4/compiler.34097967_0


weiyigeek.top-查看当前 CUDA 版本图

温馨提示:假如系统中存在多个 CUDA 版本,可以通过update-alternatives命令进行多版本切换,或者是使用软连接来切换指定版本的CUDA,例如sudo ln -snf /usr/local/cuda-12.5 /usr/local/cuda

参考链接:

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