CUDA是什么

CUDA是由NVIDIA所推出的一種集成技術，用戶可利用NVIDIA的GeForce 8以后的GPU和較新的Quadro GPU進行計算。亦是首次可以利用GPU作為C-編譯器的開發環境。

CUDA（Compute Unified Device Architecture，統一計算架構）是由 NVIDIA 所推出的一種集成技術，是該公司對于 GPGPU 的正式名稱。透過這個技術，用戶可利用 NVIDIA 的 GeForce 8 以后的 GPU 和較新的 Quadro GPU 進行計算。亦是首次可以利用 GPU 作為 C-編譯器的開發環境。

NVIDIA 營銷的時候，往往將編譯器與架構混合推廣，造成混亂。實際上，CUDA 可以兼容 OpenCL 或者自家的 C-編譯器。無論是 CUDA C-語言或是 OpenCL，指令最終都會被驅動程序轉換成 PTX 代碼，交由顯示核心計算。

目前，已有軟件廠商利用 CUDA 技術，研發出 Adobe Premiere Pro 的插件。通過插件，用戶就可以利用顯示核心去加速 H.264/MPEG-4 AVC 的編碼速度。速度是單純利用 CPU 作軟件加速的 7 倍左右。

在 NVIDIA 收購 AGEIA 后，NVIDIA 獲取相關的物理加速技術，即是 PhysX 物理引擎。配合 CUDA 技術，顯卡可以模擬成一顆 PhysX 物理加速芯片。目前，全系列的 GeForce 8 顯示核心都支持 CUDA。而 NVIDIA 亦不會再推出任何的物理加速卡，顯卡將會取代相關產品。

為了將 CUDA 推向民用，NVIDIA 舉行一系列的編程比賽，要求參賽者開發程序，充分利用 CUDA 的計算潛能。但是，要將 GPGPU 普及化，還要看微軟能否在 Windows 操作系統中，提供相關的編程接口。

2008 年 8 月，NVIDIA 推出 CUDA 2.0。2010 年 3 月 22 日，NVIDIA 推出 CUDA 3.0，僅支持 Fermi 及之后的架構。

CUDA 是一種由 NVIDIA 提出的并由其制造的圖形處理單元（GPUs）實現的一種并行計算平臺及程序設計模型。CUDA 給程序開發人員提供直接訪問 CUDA GPUs 中的虛擬指令集和并行計算組件的存儲器。

使用 CUDA 技術，GPUs 可以用來進行通用處理（不僅僅是圖形）；這種方法被稱為 GPGPU。與 CPUs 不同的是，GPUs 有著側重以較慢速度運行大量并發線程的并發流架構，而非快速運行單一線程。

軟件發展者可以通過 CUDA 加速庫，編譯器指令（如 OpenACC）以及符合工業標準的程序設計語言（如 C,C++和 Fortran）擴展對 CUDA 平臺進行操作。C/C++程序師可以使用“CUDA C/C++”，使用“NVCC”——NVIDIA 基于 LLVM 的 C/C++編譯器進行編譯；Fortran 程序師可以使用“CUDA Fortran”，使用 PGI 公司的 PGI CUDA Fortran 編譯器進行編譯。除了庫、編譯器指令、CUDA C/C++和 CUDA Fortran，CUDA 平臺還支持其它計算接口，如 Khronos Group 的 OpenCL，Microsoft 的 DirectCompute，以及 C++AMP。其協力廠商封裝也可用于 Python，Perl，Fortran，Java，Ruby，Lua，Haskell，MATLAB，IDL 及 Mathematica 的原生支持。

在電腦游戲行業中，GPUs 不僅用于進行圖形渲染，而且用于游戲物理運算（物理效果如碎片、煙、火、流體），比如 PhysX 和 Bullet。在計算生物學與密碼學等領域的非圖形應用上，CUDA 的加速效果達到可以用數量級來表示的程度。

CUDA 同時提供底層 API 與高端 API。最初的 CUDA 軟件發展包（SDK）于 2007 年 2 月 15 日公布，支持 Microsoft Windows 和 Linux。而后在第二版中加入對 Mac OS X 的支持，取代 2008 年 2 月 14 日發布的測試版。所有 G8x 系列及以后的 NVIDIA GPUs 皆支持 CUDA 技術，包括 GeForce，Quadro 和 Tesla 系列。CUDA 與大多數標準操作系統兼容。Nvidia 聲明：根據二進制兼容性，基于 G8x 系列開發的程序無需修改即可在未來所有的 Nvidia 顯卡上運行。