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Temario del curso
Introducción
- ¿Qué es CUDA?
- CUDA vs OpenCL vs SYCL
- Vista general de las características y arquitectura de CUDA
- Configuración del entorno de desarrollo
Primeros pasos
- Creación de un nuevo proyecto de CUDA utilizando Visual Studio Code
- Exploración de la estructura del proyecto y los archivos
- Compilación y ejecución del programa
- Visualización de la salida utilizando printf y fprintf
API de CUDA
- Comprensión del rol de la API de CUDA en el programa anfitrión (host)
- Uso de la API de CUDA para consultar información y capacidades del dispositivo
- Uso de la API de CUDA para asignar y liberar memoria del dispositivo
- Uso de la API de CUDA para copiar datos entre el anfitrión (host) y el dispositivo
- Uso de la API de CUDA para lanzar kernels y sincronizar hilos
- Uso de la API de CUDA para manejar errores y excepciones
CUDA C/C++
- Comprensión del rol de CUDA C/C++ en el programa dispositivo
- Uso de CUDA C/C++ para escribir kernels que se ejecuten en la GPU y manipulen datos
- Uso de tipos de datos, calificadores, operadores y expresiones de CUDA C/C++
- Uso de funciones integradas de CUDA C/C++, como matemáticas, atómicas, warp, etc.
- Uso de variables integradas de CUDA C/C++, como threadIdx, blockIdx, blockDim, etc.
- Uso de bibliotecas de CUDA C/C++, como cuBLAS, cuFFT, cuRAND, etc.
Modelo de memoria de CUDA
- Comprensión de la diferencia entre los modelos de memoria del anfitrión (host) y del dispositivo
- Uso de espacios de memoria de CUDA, como global, compartido, constante y local
- Uso de objetos de memoria de CUDA, como punteros, matrices, texturas y superficies
- Uso de modos de acceso a la memoria de CUDA, como solo lectura, solo escritura, lectura-escritura, etc.
- Uso del modelo de consistencia de memoria de CUDA y mecanismos de sincronización
Modelo de ejecución de CUDA
- Comprensión de la diferencia entre los modelos de ejecución del anfitrión (host) y del dispositivo
- Uso de hilos, bloques y cuadrículas de CUDA para definir el paralelismo
- Uso de funciones de hilo de CUDA, como threadIdx, blockIdx, blockDim, etc.
- Uso de funciones de bloque de CUDA, como __syncthreads, __threadfence_block, etc.
- Uso de funciones de cuadrícula (grid) de CUDA, como gridDim, gridSync, cooperative groups, etc.
Depuración
- Comprensión de los errores y problemas comunes en programas de CUDA
- Uso del depurador de Visual Studio Code para inspeccionar variables, puntos de interrupción, pila de llamadas, etc.
- Uso de CUDA-GDB para depurar programas de CUDA en Linux
- Uso de CUDA-MEMCHECK para detectar errores y fugas de memoria
- Uso de NVIDIA Nsight para depurar y analizar programas de CUDA en Windows
Optimización
- Comprensión de los factores que afectan el rendimiento de los programas de CUDA
- Uso de técnicas de coalescencia de CUDA para mejorar el rendimiento de la memoria
- Uso de técnicas de almacenamiento en caché y precarga de CUDA para reducir la latencia de memoria
- Uso de técnicas de memoria compartida y memoria local de CUDA para optimizar los accesos a la memoria y el ancho de banda
- Uso de perfilado y herramientas de perfilado de CUDA para medir y mejorar el tiempo de ejecución y la utilización de recursos
Resumen y próximos pasos
Requerimientos
- Comprensión del lenguaje C/C++ y conceptos de programación paralela
- Conocimientos básicos de arquitectura de computadoras y jerarquía de memoria
- Experiencia con herramientas de línea de comandos y editores de código
Público objetivo
- Desarrolladores que desean aprender a utilizar CUDA para programar GPUs NVIDIA y explotar su paralelismo
- Desarrolladores que deseen escribir código de alto rendimiento y escalable que pueda ejecutarse en diferentes dispositivos CUDA
- Programadores que deseen explorar los aspectos de bajo nivel de la programación de GPUs y optimizar el rendimiento de su código
28 Horas