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CUDA高性能科学计算加速工程

共计 30 章节

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CUDA科学计算加速导论

目标=科学计算的计算密集型特征 · GPU加速的收益边界 · CUDA在数值模拟与数据分析中的定位

CUDA科学计算加速导论

GPU硬件架构与CUDA执行模型

目标=SM · warp · 线程块

CUDA开发环境与第一个科学计算内核

目标=nvcc编译流程 · 运行时API · 内存分配与拷贝

CUDA开发环境

线程组织与索引映射

目标=全局线程ID计算 · 多维网格与块 · 边界处理

线程组织索引映射

CUDA内存模型与全局内存访问优化

目标=全局内存事务 · 合并访问 · 对齐

CUDA内存模型

共享内存与数据重用

目标=共享内存声明与同步 · 分块矩阵乘法 · 模板计算中的halo交换

共享内存数据重用

寄存器与局部内存优化

目标=寄存器压力 · 局部内存溢出 · 循环展开

寄存器局部内存优化

CUDA流与异步执行

目标=流创建与销毁 · 内核启动与内存拷贝重叠 · 多流并发

CUDA异步执行

CUDA性能分析工具

目标=Nsight Compute与… · 指标采集 · 瓶颈分类

CUDA性能分析工具

稀疏矩阵向量乘SpMV的CUDA实现

目标=CSR格式 · 线程映射 · 负载不均衡

稠密线性代数内核

目标=分块矩阵乘法 · 共享内存与寄存器分块 · 双缓冲

稠密线性代数内核目标=分块矩阵乘…

CUDA中的归约与扫描

目标=树形归约 · warp shuffle · 共享内存归约

偏微分方程有限差分加速

目标=热传导方程 · stencil计算 · 共享内存halo

偏微分方程有限差…目标=热传导方程

快速傅里叶变换的CUDA加速

目标=FFT分解 · 共享内存与寄存器使用 · cuFFT库调用

CUDA快速傅里叶变换的

蒙特卡洛模拟的CUDA实现

目标=随机数生成 · Philox与cuRAND · 路径生成

CUDA蒙特卡洛模拟的

N体问题与粒子模拟

目标=邻居搜索 · 共享内存分块 · 原子操作

N体问题粒子模拟

CUDA原子操作与并发数据结构

目标=原子加 · 比较交换 · 直方图

CUDA原子操作

动态并行与CUDA图

目标=动态并行启动 · 嵌套并行 · CUDA图构建与实例化

CUDA动态并行

多GPU与分布式科学计算

目标=P2P访问 · NVLink · 多GPU域分解

GPU分布式科学计算

CUDA与科学计算库集成

目标=cuBLAS · cuSPARSE · cuSOLVER

CUDA科学计算库集成

混合精度与Tensor Core科学计算

目标=FP16/BF16/TF32 · 混合精度迭代 · 误差分析

CUDA在计算流体力学中的应用

目标=Navier-Stokes方程… · 压力泊松求解 · 多重网格

CUDA计算流体力学

CUDA在分子动力学中的应用

目标=力计算 · 邻居列表 · PME静电

CUDA分子动力学

CUDA在深度学习科学计算中的应用

目标=卷积 · 矩阵乘 · 自定义算子

CUDA深度学习科学计算

CUDA在量子化学与材料计算中的应用

目标=密度泛函理论 · 平面波 · 格点哈密顿量

CUDA量子化学

CUDA在地球物理与气象计算中的应用

目标=地震波模拟 · 有限差分 · 谱方法

CUDA地球物理

CUDA在生物信息学与图计算中的应用

目标=序列比对 · 图遍历 · 最短路径

CUDA生物信息学

CUDA内核性能调优实战

目标=从基线到优化 · 瓶颈定位 · 内存与计算平衡

CUDA内核性能调优实战

CUDA科学计算工程化

目标=代码组织 · 测试 · 持续集成

CUDA科学计算工程化

CUDA科学计算前沿与综合项目

目标=新架构特性 · 异步任务图 · 稀疏张量

CUDA科学计算前沿