CUDA C | 第一章 基于CUDA的异构并行计算

目录

1.1并行计算

[1.1.1 串行编程和并行编程](#1.1.1 串行编程和并行编程)

[1.1.2 并行性](#1.1.2 并行性)

[1.1.3 计算机架构](#1.1.3 计算机架构)


1.1并行计算

并行计算通常涉及两 个不同的计算技术领域。

·计算机架构(硬件方面)

·并行程序设计(软件方面)

计算机架构 关注的是在结构级别上支持并行性,而并行编程设计关注的是充分使用计算机架构的计算能力来并发地解决问题。为了在软件中实现并行执行,硬件必须提供一个支持并行执行多进程或多线程的平台。

1.1.1 串行编程和并行编程

1.1.2 并行性

在应用程序中有两种基本的并行类型

·任务并行

·数据并行

当许多任务或函数可以独立地、大规模地并行执行时,这就是任务并行。任务并行的重点在于利用多核系统对任务进行分配。

当可以同时处理许多数据时,这就是数据并行。数据并行的重点在于利用多核系统对数据进行分配。

通常来说,有两种方法可以对数据进行划分:块划分(block partitioning)和周期划分 (cyclic partitioning)。

在块划分中,一组连续的数据被分到一个块内。每个数据块以任意次序被安排给一个线程,线程通常在同一时间只处理一个数据块。

在周期划分中,更少的数据被分到一个块内。相邻的线程处理相邻的数据块,每个线程可以处理多个数据块。 为一个待处理的线程选择一个新的块,就意味着要跳过和现有线程一样多的数据块。

程序性能通常对块的大小比较敏感。块划分与周期划分中划分方式的选择与计算机架 构有密切关系。

1.1.3 计算机架构

根据指令和数据进入CPU的方式,将计算机架构分为4种不同 的类型

·单指令单数据(SISD) ·单指令多数据(SIMD) ·多指令单数据(MISD) ·多指令多数据(MIMD)

延迟是一个操作从开始到完成所需要的时间,常用微秒来表示。

带宽是单位时间内可处理的数据量,通常表示为MB/s或GB/s。

吞吐量是单位时间内成功处理的运算数量,通 常表示为gflops(即每秒十亿次的浮点运算数量),特别是在重点使用浮点计算的科学计算领域经常用到。

延迟用来衡量完成一次操作的时间,而吞吐量用来衡量在给定的单位时间内处理的操作量。

计算机架构也能根据内存组织方式进行进一步划分,一般可以分成下面两种类型。

·分布式内存的多节点系统

·共享内存的多处理器系统

GPU核心和CPU核心:

CPU核心比较重,用来处理非常复杂的控制逻辑,以优化串行程序执行。

GPU核心较轻,用于优化具有简单控制逻辑的数据并行任务,注重并行程序的吞吐量。

相关推荐
深海鱼在掘金2 分钟前
深入浅出RAG——第7章:基础篇实战:文档问答机器人
人工智能·typescript·命令行
Jay80592 分钟前
一文讲清楚 Epoch、Batch 和 Iteration 的区别
人工智能
深海鱼在掘金5 分钟前
深入浅出RAG——第8章:RAG 的局限性及应对策略
人工智能·架构
lucas_AI7 分钟前
1.2B 小模型赢过 235B 大模型:NaviDC-OCR 把文档解析卷明白了
人工智能·深度学习·算法
Java&Develop9 分钟前
DeltaFStation 宝塔 Linux 部署教程
python
Augustzero10 分钟前
为什么线程不能说睡就睡?看懂等待与唤醒机制
c++·后端
阿星AI工作室12 分钟前
一文看懂爆火的 Graph Engineering,以及它和 Loop Engineering、Agent 循环到底啥关系
人工智能
小柯南敲键盘14 分钟前
跨境电商图片翻译工具推荐:批量AI翻译+视频字幕+智能抠图
人工智能·python·音视频
柒号华仔17 分钟前
「速通Shell」聚砖成墙,Shell函数封装之道
linux·ssh·bash
王六米。18 分钟前
武汉人工智能应用软件开发、企业AI智能体服务怎么排查
人工智能·武汉自动意志科技有限公司·智钳claw·ai漫剧生成·人工智能应用软件开发·企业ai智能体服务