CUDA NVIDIA là gì? Chức năng của CUDA trong GPU
CUDA, một cụm từ thường được tìm thấy trong thông số kĩ thuật của sản phẩm card màn hình từ NVIDIA. Vậy bạn đã bao giờ thắc mắc rằng CUDA là gì chưa? Nếu chưa, hãy cùng GEARVN tìm hiểu ngay tại bài viết sau đây nhé !
CUDA NVIDIA là gì?
CUDA (viết tắt của Compute Unified Device Architecture) là một nền tảng tính toán song song và là một model lập trình được tạo ra bởi NVIDIA. Được ra mắt ra vào 2006 nhưng CUDA đã bị nhầm lẫn là ngôn ngữ lập trình hay một API. Trong quá trình phát triển của mình, CUDA đã trở thành nền tảng cho hơn 150 thư viện, SDK và các công cụ như tạo hồ sơ hay tối ưu. Nhờ đó mà CUDA đem về cho NVIDIA hơn 20 triệu lượt tải tính đến hiện nay và đã hỗ trợ các nhà phát triển nâng cấp tốc độ cho các ứng dụng bằng cách tối ưu hiệu năng từ GPU.
Với khả năng sản xuất card màn hình nổi tiếng, NVIDIA có cơ hội áp dụng và thử nghiệm CUDA để có thể tạo nên sự uy tín của mình. Từ đó, CUDA NVIDIA đã trở thành lựa chọn tối ưu để phục vụ cho công tác nghiên cứu, phát minh ra những thuật toán về deep learning và tính toán song song.
Được viết bằng C, C++ hoặc Python với các thư viện như cuBLAS, cuDNN và Thrust, CUDA NVIDIA như một “phép bổ trợ” giúp cho các nhà phát triển dễ dàng tiếp cận những kiến trúc GPU mới và hiện đại nhất. Điều ấy có thể thấy trong những chiếc card màn hình từ kiến trúc GPU NVIDIA Ampere hiện đại và mạnh mẽ.
Cách hoạt động của CUDA NVIDIA
Là nền tảng lập trình đến từ một trong những “ông hoàng” của ngành VGA hiện nay, CUDA NVIDIA tận dụng khả năng cùng cách thức hoạt động thông minh để có thể xử lý các tác vụ được yêu cầu. Điển hình đó là quá trình xử lý giữa CPU và GPU với sự có mặt của 3 bước bao gồm: threads, blocks và grids.
Threads: Đóng vai trò chia tác vụ thành các flow nhỏ để thực hiện tính toán.
Blocks: Nhóm các phần threads lại.
Grids: Tập hợp tất cả các blocks lại và xử lý.
Ứng dụng của CUDA NVIDIA
AI và Machine learning (máy học)
Là một trong những xu hướng công nghệ hiện nay, cả AI và machine learning đang thể hiện sự mạnh mẽ của mình với những ứng dụng và công cụ được tạo nên từ đó. Với khả năng xử lý mạnh mẽ cùng sự thuận tiện trong lập trình của CUDA NVIDIA thì đây cũng sẽ là một “chìa khóa” mới cho cánh cổng tương lai.
Tăng tốc khả năng xử lý đồ họa
CUDA còn đóng vai trò đúng nghĩa “cốt lõi” trong những chiếc card màn hình từ NVIDIA với chỉ số mang tên CUDA core (hay lõi CUDA). Đóng vai trò quan trọng trong khả năng render hình ảnh của game và ứng dụng đồ họa, số lượng CUDA core sẽ tỷ lệ thuận với khả năng xử lý trên từng chiếc VGA.
Mô phỏng thực tế
CUDA NVIDIA hiện có thể hỗ trợ cho các công việc thực tế và quan trọng trong đời sống chúng ta. Thí dụ như khả năng lái tự động dành cho những chiếc xe thông minh, hay là cung cấp báo cáo và phân tích từ xu hướng mua hàng của người tiêu dùng để đưa ra quảng cáo và gợi ý phù hợp nhất dựa theo nhu cầu. Thậm chí đó là việc đưa ra các liệu trình, phương pháp chữa bệnh mới nhất và hiệu quả nhất trong lĩnh vực y tế với CUDA NVIDIA.
Cách sử dụng CUDA NVIDIA
Các nhà phát triển viết những phần mềm với CUDA bằng ngôn ngữ gồm C, C++, Fortran, Python và MATLAB; và danh sách ấy vẫn không ngừng gia tăng về số lượng. Khi kết hợp cùng những extension, bạn có thể sử dụng những từ khóa đơn giản để có thể thực thi các đoạn code cho chương trình.
Qua đó, các nhà phát triển có thể thực thi lượng lớn phép tính song song và trực tiếp biên dịch (thông dịch) các thành phần của ứng dụng trên GPU.
Bắt đầu học CUDA NVIDIA
Là một nền tảng mới, CUDA NVIDIA sẽ khá khan hiếm về tài liệu tham khảo nhưng bạn vẫn sẽ có những video hoặc bài tập dạng tự học trên trang web từ NVIDIA. Đường dẫn của tài liệu từ NVIDIA sẽ được chúng mình để dưới đây.
Hỗ trợ cho người dùng thì CUDA NVIDIA sẽ cung cấp cho bạn công cụ NVIDIA Toolkit bao gồm những thư viện tài nguyên tăng tốc GPU, trình biên dịch, công cụ phát triển và trình chạy runtime CUDA. Ngoài những công cụ dành cho C, C++ và Fortran, bạn còn sẽ được cung cấp hàng ngàn thư viện hỗ trợ tối ưu cho GPU và các phương pháp lập trình như OpenACC.
Vậy là GEARVN đã cùng các bạn tìm hiểu về CUDA NVIDIA và những thông tin xung quanh về nền tảng hiện đại này. Chúng mình có cung cấp thiếu sót hay chưa chính xác về thông tin nào không? Đừng ngần ngại để lại bình luận bên dưới để chúng mình cùng biết nhé. Hẹn gặp lại các bạn trong những bài viết tiếp theo trên Blogs Thủ Thuật. PEACE !
