نصب کودا و ملزومات سخت افزاری و نرم افزاری

^{راهنمای نصب CUDA در WINDOWS}

مقدمه:

CUDA® یک پلت فرم محاسباتی موازی و مدل برنامه نویسی است که توسط NVIDIA طراحی شده است.

 CUDA با استفاده از قدرت واحد پردازش گرافیکی (GPU) باعث افزایش چشمگیر در محاسبات شد.

 CUDA با چندین هدف طراحی شده است:

‣ ارائه یک مجموعه کوچک از زبان های استاندارد برنامه نویسی،مانند C که امکان پیاده سازی ساده الگوریتم های موازی را فراهم می کنند. با استفاده از  CUDA C / C ++، برنامه نویسان می توانند به جای صرف وقت بر روی پیاده سازی کد ها تمرکز خود را بر روی موازی سازی الگوریتم ها بگذارد.

‣ CUDA محاسبات ناهمگن را پشتیبانی می کند یعنی محلی که در آن برنامه ها می توانند همزمان از CPU و GPU استفاده کنند. بخش های قابل اجرا به صورت سریالی بر روی CPU و بخش های موازی بر روی GPU اجرا می شوند. CPU و GPU به عنوان دستگاه های جداگانه ای که فضای حافظه ای خودشان را دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. این ویژگی همچنین اجازه محاسبات همزمان بر روی CPU و GPU بدون درگیری بر روی استفاده از حافظه می دهد.

GPU ها با قابلیت CUDA دارای صدها هسته هستند که می تواند هزاران تابع محاسباتی را به طور دسته جمعی اجرا کنند. این هسته ها منابع مشترک که شامل یک فایل ثباتی(register file) و یک حافظه مشترک(shared memory) است را دارا می باشند. حافظه به اشتراک گذاشته شده بر روی تراشه اجازه می دهد تا وظایف موازی بر روی این هسته ها اجرا شود، تا داده ها را بدون ارسال آن بر روی گذرگاه حافظه سیستم به اشتراک بگذارد.

این راهنما به شما نحوه نصب و بررسی عملکرد صحیح ابزارهای توسعه CUDA را نشان خواهد داد.

  1.1 نیازمندی های سیستم

برای  استفاده از CUDA در در سیستم خودتان، شما به نصب موارد زیر احتیاج خواهید داشت:

‣ یک GPU با توانایی CUDA

‣ پشتیبانی سیستم از Microsoft Windows

‣ پشتیبانی از Microsoft Visual Studio

NVIDIA CUDA Toolkit ‣ (قبل دانلود از طریق http://developer.nvidia.com/cuda-downloads)

دو جدول زیر لیست سیستم عامل های ویندوز پشتیبانی شده وکامپایلرها  را نشان می دهد:

جدول 1 پشتیبانی از سیستم عامل ویندوز در CUDA 7.5

سیستم عامل	Native x86_64	Cross (x86_32 on x86_64)
Windows 10	بله	بله
Windows 8.1	بله	بله
Windows 7	بله	بله
Windows Server 2012 R2	بله	بله
Windows Server 2008 R2	بله	بله

جدول 2 پشتیبانی کامپایلر ویندوز در CUDA 7.5
 

کامپایلر	IDE	Native x 86_64	Cross (x86_32 on x86_64)
Visual C++ 12.0	Visual Studio 2013	بله	بله
	Visual Studio Community 2013	بله	خیر
Visual C++ 11.0	Visual Studio 2012	بله	بله
Visual C++ 10.0 منسوخ شده	Visual Studio 2010	بله	بله

پشتیبانی x86_32 محدود است برای جزئیات بیشتر بخش پشتیبانی 32 بیتی x86 زیر را ببینید.

1.1.1. پشتیبانی x86_32

استفاده از Toolkit CUDA در x86_32 پشتیبانی نشده است. نصب و اجرای برنامه های CUDA در x86_32 همچنان پشتیبانی می شود، اما برای استفاده با GPU های GeForce محدود است. برای ایجاد برنامه های CUDA  32بیتی، از قابلیت های توسعه CUDA Toolkit در x86_64 استفاده کنید.

پشتیبانی از توسعه و اجرای برنامه های 32 x86  بیتی در ویندوز x86_64 محدود است به استفاده با:

GPUهای GeForce

‣ درایور CUDA

‣ زمان اجرا CUDA (cudart)

‣ کتابخانه ی ریاضی(math.h) CUDA

‣ کامپایلر C++ CUDA (nvcc)

‣ ابزارهای توسعه CUDA

قبل از نصب  Cuda، می بایست برروی سیستم  Visual Studio نصب شده باشد که برنامه  Cuda به عنوان یکی از  Feature ها روی ان بار گذاری شود.
طریقه ی نصب :visual studio 2013

1-اجرای فایل نصبی

2-زدن تیک پذیرش قوانیین.

3-تیک موارد مورد نیاز برای نصب را می زنیم.

4-اجازه دادن به ویندوز برای انجام تغییرات.

5-زدن دکمه LAUNCH

6-شروع فرایند انجام نصب

7-سپس بر روی عباریت Not now,maybe later کلیک می کنیم.

8-سپس Theme  مورد نظر را انتخاب می کنیم.

بخش دو:نصب ابزار های ایجاد CUDA

نصب ابزار ایجاد CUDA در یک سیستم که نسخه مناسب ویندوز را اجرا می کند، شامل چند مرحله ساده می شود:

‣ تأیید کنید که سیستم دارای یک GPU با قابلیت CUDA است.

‣  NVIDIA CUDA Toolkit را دانلود کنید.

‣ نصب  NVIDIA CUDA Toolkit

‣ تست اینکه نرم افزار نصب شده به درستی اجرا شود و با سخت افزار ارتباط برقرار کند.

2.1. بررسی کنید که شما یک GPU با قابلیت CUDA دارید

شما می توانید از طریق قسمت  Display Adapters در Windows Device Manager یک GPU با قابلیت CUDA را بررسی کنید. در اینجا شما نام فروشنده و مدل کارت گرافیک خود را پیدا خواهید کرد. اگر یک کارت NVIDIA دارید که در https://developer.nvidia.com/cuda-gpusذکر شده است، آن GPU قادر به CUDA است

Windows Device Manager می تواند از طریق مراحل زیر باز شود:

1.     باز کردن RUN از طریق منوی استارت یا کلیدهای ویندوز + R

2.    Run:

control /name Microsoft.DeviceManager

  

2.2. دانلود NVIDIA CUDA Toolkit.

NVIDIA CUDA Toolkit در http://developer.nvidia.com/cuda-downloads قابل دستیابی است.

من در اینجا از ورژن CUDA Toolkit 9.1 استفاده کردم که حجم آن 1.34 گیگابایت می باشد.

پلتفرمی را که می خواهید استفاده کنید و یکی از فرمت های نصب کننده زیر را انتخاب کنید:

1.  Network Installer: حداقل نصب کننده که بعدها بسته های مورد نیاز برای نصب را دانلود می کند. فقط بسته های انتخاب شده در مرحله انتخاب نصب کننده دانلود می شوند. این نصب برای کاربرانی مفید است که می خواهند زمان دانلود را به حداقل برسانند.

2. Full Installer(local): یک نصب کننده که حاوی تمام کامپوننت های CUDA Toolkit است و نیازی به دانلود بیشتر ندارد. این نصب کننده برای سیستم هایی که دسترسی به شبکه ندارند مفید است.

CUDA Toolkit درایور CUDA و ابزارهای مورد نیاز برای ایجاد، ساخت و اجرای یک برنامه CUDA و همچنین کتابخانه ها، فایلهای هدر، نمونه کد CUDA، ودیگر منبع ها را نصب می کند

 

2.3. نصب نرم افزار CUDA

نصب گرافیکی

نصب نرم افزار CUDA از طریق اجرای CUDA installer و دنبال  کردن دستورالعمل های روی صفحه انجام می شود.

 

 

جزئیات بسته ها

‣ Display Driver

 

مورد نیاز برای اجرای برنامه هایCUDA .

 

‣ CUDA Toolkit

 

    نصب CUDA Toolkit به طور پیش فرض در مسیر C: \ Program Files \ NVIDIA GPU Computing Toolkit \ CUDA \ v7.5   ذخیره می شود.

Bin\   

    کامپایلر قابل اجرا و کتابخانه های زمان اجرا

Include\   

    فایل های هدر مورد نیاز برای کامپایل برنامه های CUDA

Lib\   

    فایل های کتابخانه مورد نیاز برای اتصال برنامه های CUDA

Doc\   

CUDA documentation    ، شامل:

‣    راهنمای برنامه نویسی CUDA C

‣   راهنمای بهترین تمرین های CUDA C

‣   مستندات برای کتابخانه های CUDA

‣   دیگر مستندات مربوط به Toolkit CUDA

 

 

‣ CUDA Visual Studio Integration

 

  CUDA Visual Studio Integration پلاگین های CUDA را ثبت می کند  با نسخه های          پشتیبانی شده و نصب شده ویژوال استودیو در سیستم و Nsight Visual Studio Edition را نصب می کند. این integration به توسعه CUDA در Visual Studio امکان می دهد.

 

‣ CUDA Samples

 

نمونه CUDA شامل source code برای بسیاری از مشکلات است با پروژه های مایکروسافت Visual Studio 2010، 2012 و 2013.

 

نصب نمونه های CUDA به طور پیش فرض در C:\ProgramData\NVIDIACorporation\CUDA Samples\v7.5.

قرار دارد.