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英伟达CUDA架构编程零基础入门

共计 30 章节

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CUDA是什么 · 为什么需要GPU计算 · 课程学习路径与目标

课程导入CUDA

GPU计算基础

CPU与GPU架构对比 · 并行计算概念 · GPU的线程层次（线程

GPU计算基础

CUDA编程模型

主机与设备 · 内核函数（kernel）定义与调用 · >>语法

CUDA编程模型

第一个CUDA程序

编写向量加法程序 · 编译与运行 · 调试技巧

CUDA线程组织

线程块大小选择 · 网格与块维度设置 · 线程索引计算（1D/2D/3D）

CUDA线程组织

CUDA内存模型

全局内存 · 共享内存 · 寄存器

CUDA内存模型

共享内存与同步

共享内存的声明与使用 · __syncthreads()同步 · 避免银行冲突

共享内存同步

CUDA错误处理与调试

错误码检查 · cudaGetLastError · cudaDeviceSynchron…

CUDA错误处理

CUDA事件与计时

使用CUDA事件测量内核执行时间 · CPU计时与GPU计时差异 · 性能分析基础

cudaMalloc/cudaMem… · 页锁定内存（pinned memor… · 零拷贝内存

内存管理cudaMalloc/c…

CUDA流与并发

流的概念 · 多流并发执行 · 事件同步

矩阵乘法基础

使用全局内存实现矩阵乘法 · 索引计算 · 性能瓶颈分析

矩阵乘法基础使用全局内存实现…

矩阵乘法优化

使用共享内存分块（tiling） · 块大小调优 · 避免bank冲突

矩阵乘法优化tiling

归约（Reduction）优化

并行归约算法 · 线程发散问题 · 共享内存归约

Reduction归约

原子操作与互斥

atomicAdd等原子函数 · 原子操作性能影响 · 实现自定义锁

原子操作互斥

cuBLAS · cuFFT · Thrust

在CUDA中使用C++类 · 模板 · 运算符重载

纹理内存与表面内存

纹理内存的用途 · 纹理对象创建与绑定 · 图像处理案例（图像模糊）

纹理内存表面内存

CUDA动态并行

动态并行概念 · 在设备端启动内核 · 限制与注意事项

CUDA动态并行

多GPU环境检测 · 多流多GPU执行 · 点对点通信（P2P）

CUDA性能分析工具

Nsight Systems · Nsight Compute · nvprof（旧版）的使用

CUDA性能分析工具

CUDA优化策略

内存访问合并 · 循环展开 · 指令级并行

CUDA优化策略

常见CUDA编程错误

越界访问 · 未同步 · 内存泄漏

CUDA与深度学习

cuDNN简介 · TensorRT简介 · 在PyTorch/TensorFlo…

CUDA深度学习

CUDA与图像处理

图像灰度化 · 边缘检测（Sobel） · 图像缩放等案例实现

CUDA图像处理

CUDA与科学计算

N体模拟 · 流体模拟（简单） · 蒙特卡洛模拟等案例

CUDA科学计算

CUDA与加密算法

AES加密的并行实现 · 哈希算法（SHA-256）的并行优化

CUDA加密算法

CUDA与排序算法

并行归并排序 · 双调排序 · 基数排序的实现与性能对比

CUDA排序算法

CUDA与图算法

广度优先搜索（BFS） · 最短路径（Dijkstra）的并行实…

综合项目实战

从零构建一个完整的CUDA应用（如并… · 涵盖设计 · 实现

综合项目实战CUDA