Introdução e instalação do CUDA

1. Introdução ao CUDA

O que é CUDA

CUDA é uma plataforma de computação paralela e modelo de programação desenvolvido pela NVIDIA que permite aos desenvolvedores usar GPUs para acelerar a computação. Usando CUDA, você pode executar tarefas de computação massivamente paralelas na GPU, o que pode melhorar significativamente o desempenho da computação.

Vantagens do CUDA

Comparado com a computação de CPU tradicional, CUDA tem as seguintes vantagens:

1. Capacidade de processamento paralelo mais forte: a GPU possui milhares de núcleos de processamento, que podem lidar com um grande número de tarefas paralelas ao mesmo tempo, enquanto a CPU possui apenas dezenas de núcleos.
2. A velocidade de cálculo do item da lista é mais rápida: a GPU tem uma frequência de clock mais alta que a CPU, portanto, pode executar tarefas de cálculo mais rapidamente.
3. Maior largura de banda de memória: as GPUs têm maior largura de banda de memória do que as CPUs, permitindo leitura e gravação de dados mais rápidas.
4. Mais programabilidade: CUDA fornece um modelo de programação conveniente que permite aos desenvolvedores usar facilmente GPUs para computação paralela.

2. Instale o CUDA

Baixar CUDA

Para instalar o CUDA, primeiro você precisa baixar o CUDA Toolkit no site oficial da NVIDIA. Você pode encontrar a versão mais recente do CUDA Toolkit em: https://developer.nvidia.com/cuda-downloads

Instale o kit de ferramentas CUDA

Depois de baixar o CUDA Toolkit, você precisa seguir os passos abaixo para instalá-lo:

1. Clique duas vezes no instalador baixado e siga as instruções para instalá-lo. Se você estiver instalando o CUDA Toolkit pela primeira vez, é recomendável selecionar a opção de instalação "Personalizada" para poder escolher quais componentes instalar.
2. Na caixa de diálogo "Opções de instalação personalizada", selecione os componentes que deseja instalar. Recomenda-se a instalação dos seguintes componentes:

• CUDA Toolkit: Os principais componentes do CUDA, incluindo compilador CUDA, biblioteca de tempo de execução CUDA, etc.
• Amostras CUDA: programas de amostra CUDA, incluindo alguns programas de amostra que demonstram a programação CUDA.
• Integração do CUDA Visual Studio: usado para integrar o CUDA ao Visual Studio.

3. Clique no botão "Instalar" para iniciar a instalação do CUDA Toolkit.

Instalar o CLion

CLion é um ambiente de desenvolvimento integrado de plataforma cruzada para desenvolvimento C++, que pode integrar o ambiente de desenvolvimento CUDA. Você pode encontrar a versão mais recente do CLion em: https://www.jetbrains.com/clion/download/

Instale o plug-in CUDA

Depois de instalar o CLion, você precisa instalar um plug-in chamado "CUDA", que permite fazer desenvolvimento CUDA no CLion. Para instalar o plug-in CUDA, siga as etapas abaixo:

1. Abra o CLion, selecione o menu "Arquivo" -> "Configurações".
2. Na caixa de diálogo Configurações, selecione a guia Plug-ins.
3. Procure por "CUDA" na janela do Marketplace, encontre o plug-in "CUDA" e clique no botão "Instalar" para instalá-lo.
4. Após a conclusão da instalação, reinicie o CLion.

3. Crie um projeto CUDA

Depois de instalar o plug-in CUDA, você pode criar um novo projeto CUDA para começar a escrever o código CUDA. Siga os passos abaixo:

1. Abra o CLion, selecione o menu "Arquivo" -> "Novo projeto".
2. Na caixa de diálogo Novo projeto, selecione o tipo de projeto CUDA executável.
3. Digite um nome de projeto e caminho e clique no botão "Criar".
4. Na caixa de diálogo "Novo projeto", selecione a opção "Arquivo único" e insira um nome de arquivo (por exemplo, main.cu).
5. No arquivo "main.cu", digite o seguinte código:

#include <stdio.h>
__global__ void helloCUDA()
{
    
    
    printf("Hello CUDA from GPU!\n");
}
int main()
{
    
    
    helloCUDA<<<1,1>>>();
    cudaDeviceSynchronize();
    return 0;
}

6. Clique no botão "Executar" e você verá a saída "Hello CUDA from GPU!" no CLion.