CUDA 4.0引领行业如何发展

　　● CUDA 4.0引领行业如何发展

　　2011年2月28日，NVIDIA官方发布了CUDA 4.0以及全新计算开发包的各项特性，而3月5日NVIDIA正式发布了GPU通用计算开发包的CUDA 4.0 RC候选版，并提供给开发人员下载使用。

NVIDIA对自己的定位发生变化

　　从官方公布的资料看来，NVIDIA的确是早有打算并雄心勃勃进入并行计算市场，目前NVIDIA拥有了从Tegra到Tesla的整套芯片产品线。而这条产品线从节能高效到高性能计算全面涵盖，这的确是一家处于产业链上游的“超级”计算芯片公司。

　　CUDA从发布开始，到目前已经到了4.0版，从NVIDIA提出CUDA这个概念，已经有将近四年的时间，在最近一年时间CUDA发展迅速，主要是Fermi架构推出之后GPU可编程性急剧提升，GPU和CPU的差距已经越来越近，两者关系也越来越紧密。

CUDA 4个版本发展历程

　　上图描述了NVIDIA CUDA发布以来，从1.0版本官方大力宣传和爱好者尝试，到2.0版专用领域开始应用CUDA进行编程开发，3.0版本已经引来整个行业的关注，大量软件开始基于CUDA进行基于GPU的加速开发，到今天推出4.0版本继续降低开发难度提升开发效率。

　　除了上述叙述之外，我们通过资料得到CUDA 4.0架构版本还包含大量其它特性与功能，其中包括：

　　1、MPI与CUDA应用程序相结合——当应用程序发出MPI收发调用指令时，例如OpenMPI等改编的MPI软件可通过Infiniband与显卡显存自动收发数据。

　　2、GPU多线程共享——多个CPU主线程能够在一颗GPU上共享运行环境，从而使多线程应用程序共享一颗GPU变得更加轻松。     

　　3、单CPU线程共享多GPU——一个CPU主线程可以访问系统内的所有GPU。  开发人员能够轻而易举地协调多颗GPU上的工作负荷，满足应用程序中“halo”交换等任务的需要。

　　4、全新的NPP图像与计算机视觉库——其中大量图像变换操作让开发人员能够快速开发出成像以及计算机视觉应用程序。

　　5、全新、改良的功能
　　Visual Profiler中的自动性能分析功能
　　Cuda-gdb中的新特性以及新增了对MacOS的支持
　　新增了对C++特性的支持，这些特性包括新建/删除以及虚拟等功能
　　全新的GPU二进制反汇编程序

3大核心提升能否带来CUDA 4.0飞跃式发展

　　目前CUDA能够有效利用GPU强劲的处理能力和巨大的存储器带宽进行图形渲染以外的计算，广泛应用于图像处理、视频传播、信号处理、人工智能、模式识别、金融分析、数值计算、石油勘探、天文计算、流体力学、生物计算、分子动力学计算、数据库管理、编码加密等领域，并在这些领域中对CPU获得了一到两个数量级的加速，取得了令人瞩目的成绩。