歡迎閱讀本書。本書的目标是讓你親身參與個人高性能計算(personal high-performance computing,phpc)。如果你跟随我們的cuda世界之旅,隻需一台基本的遊戲級計算機,你就可以執行大規模并行計算并從中獲益。這種規模的計算任務在幾年之前是需要超級計算機才能完成的。本書包含的内容能夠幫助你去閱讀更高深的cuda著作并開發自己的cuda項目。
首先,介紹一下cuda以及我們的教學政策。
cuda是英偉達公司為促進高性能并行計算的普及所建立的支援并行計算的軟硬體平台。cuda的硬體方面涉及顯示卡上配備的一個或多個相容cuda的圖形處理器(graphics processing units,gpu)。英偉達cuda工具箱軟體則提供了基于c/c++程式設計語言的開發環境[1]。
cuda使用的基于gpu方式的大規模并行計算也是很多最快和最節能超級計算機所采用的關鍵技術。核心的度量準則已經從每秒浮點計算次數(flops)轉變為每瓦電能的每秒浮點計算次數(flops/watt,即計算的總量除以消耗的能量)。而gpu并行方式在每瓦電能的每秒浮點計算次數上具有優勢。實際上,在2012年6月到2013年12月期間,全世界最節能的10大超級計算機從剛開始的完全基于ibm的綠色基因系統(配有powerpc cpu)轉變成基于英偉達公司的gpu系統[2]。在這個快速轉換為gpu計算的過程中,計算能力與電能消耗的比率已經翻了兩番,并在持續增長。