CUDA編程技術掃盲貼

 問：什麼是CUDA？
答：CUDA 是 NVIDIA 的 GPGPU 模型，它使用 C 語言爲基礎，可以直接以大多數人熟悉的 C 語言，寫出在顯示芯片上執行的程序，而不需要去學習特定的顯示芯片的指令或是特殊的結構。

問：NVIDIA公司爲何開發CUDA？
答：以前大家都聽說過GPGPU，就是通用用途的GPU，GPU隨着3D圖形處理越來越複雜，GPU規模也越來越大，後來GPU從計算角度來說，性能提升比CPU性能提升快很多。GPU計算能力這麼強，除了做圖形處理之外，還能進行其他應用，就是通用計算。
那個時候使用GPU計算很麻煩，那時候GPU完全是爲圖形進行設計的，它是一個非常專用的處理器，你要使用GPU 來做計算的話，你需要透過圖形API進行，通過這種圖形的API來訪問GPU計算核心，你必須要把你的計算所需要的數據，通過API假設這種計算是3D的計算，然後你要走過一遍圖形處理過程，才能得到計算結果。第一，編程非常複雜，第二，效率也不會達到很高。因爲中間必須要走過渲染的過程。
但是對於真正需要並行計算的人，比如說科學家，可能讓他們再學圖形就是爲難他們的事情，這些人都忙得要死。在這種情況下，把並行計算和圖形結合起來，所以NVIDIA開發了CUDA。


問：CUDA對於行業的價值是什麼？
答：CUDA對於行業的價值，通過CUDA支持CUDAGPU，兩者結合在一起，所有的廠商很容易利用GPU強大的計算能力做各種各樣的並行計算工作，這就是最大的價值。它不需要你瞭解其他的，只需要有C語言編程能力就可以。C語言是最流行的語言，大家都會用。


問：CUDA是面向什麼樣的人羣的，能夠解決什麼問題？
答：CUDA不僅僅是面向開發軟件的人，CUDA也有各種各樣的程序，比如說玩遊戲的人也可以從中得到很多好處，就是物理加速方面的計算。


問：如果我沒有采用NV的產品，是否能從cuda的體系中受益？比如說，我現在的電腦，沒有采用NV的硬件產品，我能否進行基於CUDA平臺的開發？
答：沒有用NVIDIA的顯卡，也可以使用CUDA做一些開發工作，你可以進行開發的調試，我們可以用虛擬的顯卡。另外CUDA可以支持多核CPU，這是我們最新支持的。你完全可以在CPU上編寫，如果你有GPU，比CPU快很多，我們現在最新的支持已經在多核CPU上進行的。如果沒有GPU，擴大程序也是可以編寫的。 CUDA有一個最大的好處，就是不同於別的並行計算，CUDA的硬件成本非常非常低，現在CUDA兩三百塊錢在市場上多的不得了，而且速度有8000萬左右，在很多的PC上可以進行，不管是工作站還是服務器。


問：cuda和其它的C編譯環境有何區別？ cuda編程的架構是怎樣的？和其它的圖形編程平臺有何區別？
答：CUDA是專門針對GPU來進行編程的平臺，它最大的特點，CUDA如果在GPU方面來說，是所謂的異構計算系統。它和CPU有很大的不同，CPU我們只是針對一個處理器計算，CUDA是針對GPU的，它在編輯的時候會把CPU代碼和GPU代碼分開，GPU代碼編輯成工作代碼，CPU還是需要其他的C語言編譯系統來編譯。這可能是最大的不同。CUDA一定是需要CPU來參與的，我們叫異構計算環節。所謂異構計算，就是CPU和GPU兩個架構是不一樣的，但是他們共同協同動作來解決同一個問題。
至於說CUDA和DirectX的關係，對於CUDA來說，是不需要OPenGl的支持。


問：包含了CUDA架構的顯卡，目前都支持哪些操作系統？也就是說，我是否能夠編譯出 for Linux或者Unix系統下運行的並行計算程序？
答：主流的操作系統Windows的VISTA和XP，還有最新的win7，還有LINUX、UNix，幾乎所有的操作系統都包括了。CUDA2.0Beta已經嵌入到顯卡的驅動程序，你使用了CUDA，就可以運用了CUDA各種各樣的程序。


問：CUDA的庫和做C語言編程的庫如 ATL是否兼容？CUDA是否有容錯和校驗的機制？
答：CUDA的庫和C語言的標準模板庫是不一樣的，而且CUDA今後會有容錯和校驗的機制。

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