CUDA (Compute Unified Device Architecture) – це програмна платформа і API, розроблені компанією NVIDIA для паралельної обробки даних на графічних процесорах (GPU). Ця технологія відкриває перед розробниками широкі можливості для створення швидких і ефективних обчислювальних алгоритмів. І одним з найпопулярніших інструментів для розробки програмних продуктів на основі CUDA є Visual Studio.
Visual Studio-це інтегроване середовище розробки (IDE) від компанії Microsoft, що надає широкий набір інструментів і функцій для програмування на різних мовах, включаючи C, C++, C#, і інші. Використання Visual Studio укупі з CUDA дозволяє розробникам створювати швидкі та ефективні програмні продукти, що використовують ресурси графічних процесорів.
У цій статті ми розглянемо покрокову інструкцію з налаштування CUDA на Visual Studio. Ми детально розповімо про те, як встановити необхідні компоненти, налаштувати проект і запустити першу програму, що використовує CUDA. Якщо ви вже знайомі з Visual Studio і маєте базове розуміння CUDA, то наша інструкція допоможе вам швидко почати розробку на даній платформі.
Примітка: Для використання CUDA на Visual Studio вам знадобляться такі компоненти: встановлена версія Visual Studio (рекомендується Visual Studio 2017 або вище), встановлений драйвер NVIDIA відповідної версії та встановлений пакет CUDA Toolkit.
Підготовка Visual Studio для роботи з CUDA
Для використання CUDA у Visual Studio потрібно виконати кілька кроків:
1. Встановити NVIDIA CUDA Toolkit
Перед початком роботи необхідно встановити NVIDIA CUDA Toolkit. Завантажте його з офіційного веб-сайту NVIDIA та дотримуйтесь інструкцій інсталятора.
2. Створіть проект C++ у Visual Studio
Відкрийте Visual Studio і створіть новий проект C++. Виберіть тип проекту, наприклад, Empty Project.
3. Встановити властивості проекту
Після створення проекту відкрийте його властивості, натиснувши правою кнопкою миші на назву проекту і вибравши "Properties".
4. Додайте шляхи для пошуку файлів заголовків та бібліотек CUDA
У властивостях проекту виберіть "VC++ Directories" і додайте шляхи для пошуку заголовкових файлів і бібліотек CUDA: CUDA Toolkit\include і CUDA Toolkit\lib\x64.
5. Налаштувати компілятор
Виберіть" C/C++ "у властивостях проекту та змініть" additional Include Directories " на шлях до папки заголовних файлів CUDA, наприклад $(CUDA_PATH)\include.
6. Налаштувати лінковщик
Виберіть "Linker" у властивостях проекту. Додайте" additional Library Directories " із шляхом до папки з бібліотеками CUDA, наприклад, $(CUDA_PATH)\lib\x64.
7. Додати CUDA бібліотеки
У властивостях проекту виберіть "Input" у налаштуваннях лінкувальника та додайте наступні бібліотеки: cuda.lib, cudart.lib.
Тепер Visual Studio налаштована для роботи з CUDA і готова до створення та компіляції програм за допомогою CUDA.
Встановлення CUDA
Для початку роботи з CUDA потрібно встановити кілька компонентів. У цьому розділі буде описано, як встановити CUDA на Visual Studio.
1. Першим кроком є завантаження інсталятора CUDA Toolkit з офіційного веб-сайту Nvidia. Знайдіть останню версію CUDA Toolkit, сумісну з вашою операційною системою, і завантажте її.
2. Запустіть завантажений інсталятор і дотримуйтесь інструкцій майстра встановлення. Під час встановлення CUDA Toolkit переконайтеся, що ввімкнено опцію "Встановити драйвер CUDA".
3. Після завершення встановлення перезавантажте комп'ютер.
4. Тепер встановіть додатковий пакет для розробки CUDA, який називається Nsight Visual Studio Edition. Для цього запустіть завантажений інсталятор Nsight і дотримуйтесь інструкцій майстра встановлення.
5. Після встановлення Nsight Visual Studio Edition перезавантажте комп'ютер.
6. Після перезавантаження комп'ютера відкрийте Visual Studio і виберіть "Файл" -> "Новий проект". У категорії "шаблони" виберіть "Встановити CUDA", виберіть потрібний тип проекту та дайте йому назву.
7. Після створення проекту в меню "Властивості" проекту знайдіть розділ "Властивості CUDA" і налаштуйте необхідні параметри, такі як архітектура CUDA, опції компілятора і т. д.
Тепер ви готові розпочати розробку за допомогою CUDA на Visual Studio!
Створення проекту у Visual Studio
Щоб розпочати роботу з CUDA у Visual Studio, потрібно створити новий проект із підтримкою C++.
- Відкрийте Visual Studio і виберіть "Створити проект".
- У вікні, що відкриється, виберіть " Visual C++ "у категорії "встановлені", а потім виберіть "проекти " та"порожній проект"
- Виберіть назву проекту та місцезнаходження для збереження проекту. Натисніть "OK", щоб створити проект.
- Зараз у вас відкритий порожній проект у Visual Studio. Щоб додати файл з розширенням. cu (файл CUDA), натисніть правою кнопкою миші на "вихідні файли" в провіднику проекту і виберіть "Додати" - "новий елемент".
- У діалоговому вікні виберіть " CUDA C \ C++ "зі списку шаблонів елементів і натисніть"Додати".
- Введіть ім'я файлу та виберіть "OK". Файл із розширенням. cu буде додано до вашого проекту.
Тепер ви створили проект із підтримкою CUDA у Visual Studio та додали файл із розширенням .cu для написання коду мовою CUDA. Ви готові розпочати програмування в CUDA!
Налаштування властивостей проекту
Після створення проекту в Visual Studio, необхідно налаштувати його властивості для роботи з CUDA.
1. Клацніть правою кнопкою миші на проекті в провіднику рішень і виберіть «Властивості проекту».
2. У вікні властивостей, що відкриється, виберіть "конфігурація CUDA".
3. Встановіть наступні значення властивостей проекту:
- Середовище виконання CUDA: Встановіть значення " Device (- rdc=true)» для середовища виконання CUDA. Це дозволить використовувати пристрої CUDA для виконання коду на GPU.
- Обчислювальні можливості GPU: Встановіть значення, яке відповідає архітектурі вашого GPU. Ви можете дізнатися її можливості, запустивши утиліту «deviceQuery» з пакету CUDA.
- Мова підтримки: Встановіть значення " CUDA C++", щоб додати підтримку мови програмування CUDA.
4. Натисніть "Застосувати" та» ОК", щоб зберегти зміни та закрити вікно властивостей проекту.
Тепер ваш проект налаштований для роботи з CUDA і готовий до розробки і виконання програм на GPU.
Підключення бібліотеки CUDA
Щоб почати використовувати CUDA у проекті, потрібно підключити відповідні бібліотеки та налаштувати компілятор.
Ось покрокова інструкція:
- Відкрийте свій проект у Visual Studio. Виберіть "Властивості проекту" з контекстного меню вашого проекту.
- У вікні властивостей виберіть пункт " З / З++"і потім "Загальні".
- Додайте до пункту "Додаткові каталоги включення" шлях до каталогу, в якому знаходяться заголовні файли CUDA. Зазвичай цей шлях виглядає як "C:\Program Files \ NVIDIA GPU Computing Toolkit \ CUDA \ vX.X \ include", де X. X - версія CUDA, встановлена на вашому комп'ютері.
- Перейдіть до пункту "з/з++" і потім "компонувальник".
- Додайте до пункту "Додаткові каталоги бібліотек" шлях до каталогу, в якому знаходяться бібліотеки CUDA. Зазвичай цей шлях виглядає як "C:\Program Files \ NVIDIA GPU Computing Toolkit \ CUDA \ vX.X \ lib \ x64", де X. X - версія CUDA, встановлена на вашому комп'ютері.
Тепер ви можете використовувати функції та типи даних CUDA у своєму проекті. Переконайтеся, що ваш комп'ютер має встановлені драйвери та сумісну відеокарту для виконання коду CUDA.