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Nsight Systems与Compute性能分析

共计 30 章节

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学习目标 · 课程适用人群 · GPU性能分析的整体流程与工具链概览

课程导入学习目标

GPU架构与性能基础

GPU硬件架构（SM · CUDA Core · 内存层次）

Nsight Systems入门

安装与配置 · 命令行与GUI界面 · 基本性能分析流程（timeline

Nsight Systems核心功能

CPU/GPU并发时间线 · CUDA API追踪 · 内核执行时间

Nsight Systems高级特性

多进程/多流分析 · 依赖分析 · CPU线程调度

Nsight Compute入门

安装与配置 · 与Nsight Systems的区别 · 基本分析流程（kernel-leve…

Nsight Compute核心概念

Speed of Light模型 · Memory Throughput · Compute Throughput

Nsight Compute的Source视图与SASS分析

源代码关联 · SASS指令级分析 · 寄存器与局部内存使用

Nsight Compute的Memory Workload Analysis

全局内存 · 共享内存 · L1/L2缓存命中率

Nsight Compute的Compute Workload Analysis

算术指令吞吐 · FMA利用率 · 整数/浮点运算

Nsight Compute的Occupancy与Launch Configur

block size · grid size · 寄存器限制

Nsight Compute的Warp State与Stall分析

warp状态 · stall原因（等待内存 · 等待固定

Nsight Compute的Speed of Light与Roofline模型

理论峰值计算 · 实际吞吐对比 · 瓶颈判定方法

Nsight Compute的Performance Advisor与自动优化建

使用内置规则 · 常见优化提示 · 如何解读建议

Nsight Systems与Nsight Compute的协同使用

先系统级定位再内核级深入 · 工作流整合 · 案例分析

性能分析实战案例1

矩阵乘法优化——从Naive到Til… · 使用Nsight Compute定位…

性能分析实战案例…Naive

性能分析实战案例2

归约（Reduction）内核——分… · 共享内存冲突 · 线程发散

性能分析实战案例…Reduction

性能分析实战案例3

卷积（Convolution）内核—… · 共享内存复用 · 计算访存比

性能分析实战案例…Convolution

性能分析实战案例4

Stencil计算——分析边界处理 · 缓存利用 · 多级tiling

性能分析实战案例…Stencil

性能分析实战案例5

稀疏矩阵运算（SpMV）——分析负载… · 内存访问模式 · CSR格式优化

性能分析实战案例…SpMV

性能分析实战案例6

深度学习推理中的卷积与全连接层——使… · Nsight Compute分析内核

性能分析实战案例…深度学习推理

常见性能瓶颈与对策

低占用率 · 内存延迟隐藏不足 · 缓存未命中

常见性能瓶颈对策

性能分析中的常见误区

只关注内核时间忽略数据传输 · 忽略CPU开销 · 过度优化次要瓶颈

性能分析常见误区

Nsight Systems的进阶技巧

使用NVTX进行代码段标记 · 自定义时间线 · 过滤与对比

Nsight Compute的进阶技巧

使用Section定制 · 命令行批处理 · 脚本自动化

多GPU与异构系统性能分析

多GPU同步 · P2P通信 · NVLink分析

GPU异构系统性能分析

性能分析报告与优化决策

如何撰写分析报告 · 如何根据数据制定优化优先级 · 如何验证优化效果

性能分析报告优化决策

综合实战项目

给定一个真实应用（如流体模拟或图像处… · 从系统级到内核级全面分析 · 提出优化方案并实施

综合实战项目给定一个真实应用

性能分析工具生态与扩展

Nsight系列其他工具（Nsigh… · Nsight Deep Learni… · 第三方工具（ncu

性能分析工具生态扩展

课程总结与进阶路径

核心知识点回顾 · 常见问题解答 · 推荐学习资源

课程总结进阶路径