Was ist CUDA

CUDA ist eine Plattform für paralleles Rechnen und ein Anwendungsprogrammierschnittstellen-Modell (API), das von Nvidia erstellt wurde. Es funktioniert ausschließlich auf Nvidia-Geräten. CUDA ermöglicht Softwareentwicklern und Softwareingenieuren die Nutzung einer CUDA-fähigen Grafikverarbeitungseinheit (GPU) für allgemeine Verarbeitungszwecke – ein Ansatz, der als GPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) bezeichnet wird.

Bestimmte Algorithmen verarbeiten eine große Menge an Daten. Die parallele Verarbeitung bietet oft den effektivsten Weg, um die Leistung dieser Algorithmen zu steigern. Daher kann die Delegation von Berechnungen an die GPU erheblich schneller sein als die traditionelle CPU-basierte Verarbeitung. CUDA kann Funktionen in verschiedenen Programmiersprachen, einschließlich Python, C++ und Fortran, beschleunigen. Das SDK wurde entwickelt, um die Nutzung von GPUs in der Anwendungsentwicklung zu vereinfachen und bietet Tools, Bibliotheken und einen spezialisierten NVCC-Kompiler.

Wie es funktioniert

Der Code wird in zwei Teile aufgeteilt: einen für die CPU und einen für die GPU. Wenn ein CUDA-Programm ausgeführt wird, wird es zunächst auf die CPU geladen. Die CPU überträgt dann die Daten und Anweisungen an die GPU, die die Berechnungen parallel durchführt. Die Ergebnisse werden dann zur Weiterverarbeitung oder Ausgabe an die CPU zurückübertragen.

GPUs sind mit einer erheblich größeren Anzahl von Rechenkernen als CPUs ausgestattet, was ihnen ermöglicht, eine viel größere Anzahl von Berechnungen parallel durchzuführen. Durch die Nutzung von CUDA können Programmierer diesen Prozess effizient verwalten und Aufgaben viel schneller erledigen.