موضوعات داغ
  • بتلفیلد 6
  • گوشی‌های سری گلکسی S26
  • آیفون 17 اپل
  • بازی GTA VI
  • گلکسی S25 FE
  • دینو
سخت افزار مگ
  • اخبار و مقالات
    • گوشی موبایل
      • لوازم جانبی موبایل
    • تبلت
    • لپ تاپ
    • دسکتاپ
      • مادربرد
      • پردازنده مرکزی
      • کارت گرافیک
      • تجهیزات ذخیره سازی
      • حافظه
      • صفحه نمایش
      • تجهیزات جانبی
    • تصویرگری دیجیتال
    • صوتی و تصویری
    • شبکه
    • نرم افزار و بازی
    • کالبدشکافی قطعات
    • مطالب گوناگون
  • بررسی
    • بررسی گوشی موبایل
    • بررسی تبلت
    • بررسی لپ تاپ
    • دسکتاپ
      • بررسی کولر و فن
      • بررسی مادربرد
      • بررسی کارت گرافیک
      • بررسی تجهیزات ذخیره سازی
      • بررسی حافظه
      • بررسی منبع تغذیه و کیس
      • بررسی تجهیزات جانبی
      • بررسی صفحه نمایش
    • بررسی تصویرگری دیجیتال
    • بررسی صوتی و تصویری
    • بررسی شبکه
    • بررسی نرم افزار و بازی
    • بررسی گوناگون
  • راهنمای خرید
    • سیستم پیشنهادی
  • لیست قیمت
    • گوشی موبایل
      • لیست قیمت روز گوشی‌های سامسونگ
      • لیست قیمت روز گوشی‌های شیائومی
      • لیست قیمت روز گوشی‌های هواوی
      • لیست قیمت روز گوشی های آنر
    • تبلت
    • لپ‌تاپ
    • قطعات کامپیوتر
      • لیست قیمت پردازنده
    • محصولات اپل
    • تجهیزات شبکه
    • لوازم خانگی
    • صوتی و تصویری
    • دوربین دیجیتال
    • تجهیزات بازی
    • خودرو
  • ویژه
    • مسابقات
    • نمایشگاه
تبلیغات
تبلیغات
تبلیغات

اخبار و مقالات / مطالب گوناگون

معماری کودا (CUDA) انویدیا

معرفی معماری CUDA: قلب تپنده انویدیا در محاسبات موازی مدرن

Avatarتوسط هیراد حسینی ·24 مهر 140424 مهر 1404· 0

در مقام مقایسه کارت گرافیک‌های امروزی، همواره شاهد بررسی و مقایسه پارامترهای مختلفی مانند تعداد هسته‌ها، فرکانس، مقدار و نوع حافظه و … هستیم، اما شاید کمتر کسی متوجه اهمیت فاکتور مهمی مانند CUDA شده باشد. نام آشنایی که ممکن است بارها به گوش طرفداران دنیای فناوری و تکنولوژی خورده باشد اما از اهمیت معماری آن بی‌اطلاع بوده باشند. کودا نه یک اسم، بلکه برگ برنده کمپانی سبز در امور گرافیکی و مهندسی به حساب می‌آید. 

در واقع معماری کودا (CUDA) یکی از مهم‌ترین نوآوری‌های انویدیا در دنیای پردازش موازی است که امکان استفاده از قدرت کارت‌های گرافیک برای انجام محاسبات سنگین را فراهم می‌کند. این مقاله معماری CUDA را از دیدگاه ساختار سخت‌افزاری، مدل برنامه‌نویسی، حافظه، و نکات بهینه‌سازی با زبانی فنی و کاربردی تشریح می‌کند تا بیشتر با این جادوی سبز آشنا شوید. همراه ما باشید.

معماری کودا چیست؟

کودا یک معماری خاص در چهارچوب سخت‌افزاری و نرم‌افزاری برای محاسبات موازی بر پایه پردازنده‌های گرافیکی به‌حساب می‌آید که هدف آن فراهم کردن دسترسی مستقیم برنامه‌نویسان به توان محاسباتی GPU برای تسریع کارهای عددی و داده‌محور است. معماری CUDA برای اولین بار در دهه 2000 میلادی معرفی شد تا برنامه‌نویسان را از محدودیت‌های APIهای گرافیکی برای محاسبات عمومی آزاد کند.

هدف اصلی توسعه کودا تبدیل GPU به یک شتاب‌دهنده عمومی با دسترسی برنامه‌نویسی شبیه CPU بوده که برای محاسبات برداری و ماتریسی، یادگیری ماشین، شبیه‌سازی‌ فیزیکی و پردازش تصویر و ویدئو استفاده شود. نتیجه عملیاتی که CUDA رقم میزند نهایتا برای فراهم شدن مجموعه‌ای از ابزارها شامل کامپایلرها، کتابخانه‌های بهینه‌شده، پروفایلرها، و درایورها میباشد که توسعه، دیباگ و استقرار کدهای موازی را هموار می‌کند.

معماری کودا (CUDA) انویدیا

ساختار کلی مدل برنامه‌نویسی CUDA به این صورت است که به کامپیوترها اجازه می‌دهد تا از قدرت کارت گرافیک (GPU) نه فقط برای نمایش تصویر، بلکه برای انجام محاسبات سنگین مثل تحلیل داده، یادگیری ماشینی، یا شبیه‌سازی‌ها استفاده کند. در این معماری، برنامه روی CPU اجرا می‌شود  ولی بخش‌های سنگین‌تر به GPU سیستم شما فرستاده می‌شوند تا سریع‌تر و به‌صورت موازی مورد پردازش قرار گیرند.

همانطور که میدانید به‌دلیل اینکه در GPUها تعداد زیادی هسته وجود دارد که می‌توانند هم‌زمان به انجام وظایف مختلف بپردازند، همین امر باعث می‌شود تا کارهایی که زمان‌بر هستن خیلی سریع‌تر انجام شوند. به زبان ساده CUDA باعث میشود تا کارت گرافیک مانند یک موتور محاسباتی قدرتمند عمل کند و صرفاً فقط یک ابزار برای انجام بازی‌های ویدئویی و یا نمایش تصاویر و فیلم‌های شما نباشد.

آشنایی با مراحل کارکرد CUDA: 

  • یک) Kernel: توابعی که روی GPU اجرا می‌شوند و توسط میزبان فراخوانی می‌گردند. هر فراخوانی مجموعه‌ای از Threadها را ایجاد می‌کند. 
  • دو) Threads: واحدهای کوچک برای اجرا که محاسبات کلی را انجام می‌دهند.
  • سه) Blocks: مجموعه‌ای از رشته‌ها که حافظه اشتراکی و همگام‌سازی مشترک دارند.
  • چهار) Grid: مجموعه‌ای از بلاک‌ها برای یک فراخوانی Kernel.
  • پنج) Warp: گروهی که معمولاً از 32 رشته که هم‌زمان در SM اجرا می‌شوند تشکیل شده که همسویی عملیاتی نخ‌ها در یک warp برای کارایی آن حیاتی است.

ارتباط بین بلاک‌ها نیز معمولاً از طریق Global Memory و نیازمند چندین فراخوانی Kernel یا مکانیزم‌های سطح بالاتر برای هماهنگی ایجاد می‌شود.

در CUDA زبان برنامه‌نویسی C/C++ اصلی‌ترین زبان توسعه است که تعریف Kernelها، مدیریت حافظه دستگاه و همگام‌سازی را فراهم می‌کند و کتابخانه‌های cuBLAS, cuFFT, cuDNN, Thrust برای توابع بهینه‌شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.در فرآیند محاسباتی CUDA بهره‌مندی از کتابخانه‌های بهینه ضرورت دارد، برای عملیات خطی و ضرب ماتریس از cuBLAS و برای شبکه‌های عصبی از cuDNN استفاده میشود و از Nsight و nvprof برای شناسایی باتلنک و تنگناها اهمیت زیادی دارد.

کاربردها و چشم‌انداز CUDA:

  • یادگیری ماشینی و عمیق: سرعت‌دهی آموزش و استنتاج شبکه‌های بزرگ با Tensor Coreها و کتابخانه‌های اختصاصی برای توسعه سریع‌تر هوش مصنوعی
  • شبیه‌سازی علمی و محاسبات عددی: حل معادلات دیفرانسیل، دینامیک ذرات، و محاسبات فیزیکی در پژوهش‌های مهندسی و علوم.
  • پردازش تصویر و ویدئو: رمزگشایی، رمزگذاری، و فیلترینگ به‌صورت Real-time با بهره‌گیری از قابلیت محاسبه موازی.
  • رندرینگ و گرافیک تعاملی: ترکیب شتاب‌دهی ردیابی پرتو (RT) با محاسبات عمومی برای جلوه‌های بصری پیشرفته.

حرف آخر

معماری CUDA ترکیبی از سخت‌افزار موازی مقیاس‌پذیر و مدل برنامه‌نویسی قوی است که امکان شتاب‌دهی چشمگیر بارهای محاسباتی را فراهم میکند. شناخت دقیق سلسله‌مراتب حافظه، مدل اجرای warp و بلاک، و به‌کارگیری استراتژی‌های بهینه‌سازی مبتنی بر پروفایل کلید دستیابی به عملکرد واقعی GPU است که این امر توسط جادوی CUDA به راحتی میسر می‌شود.

برچسب‌ها: آموزش, انویدیا

امتیاز: 5.0 از 5 (1 رای)
کمی صبر کنید...
تبلیغات
تبلیغات
سرخط خبرها:
  1. عملکرد پردازنده Core Ultra 9 285K اینتل در لینوکس 9 درصد ارتقا یافت
  2. رونمایی شیائومی 17 اولترا با دوربین‌ قدرتمند Leica نزدیک است
  3. سود عملیاتی سامسونگ در سال 2026 به 69 میلیارد دلار افزایش می‌یابد
  4. افزایش شدید قیمت حافظه، فروش مادربردها را نصف کرده است
  5. حذف قفل دنوو از بازی Company of Heroes 3 تأیید شد

مطالب مرتبط ...

  • 2

    انویدیا کارت گرافیک RTX 4060 Ti را معرفی کرد – قیمت 399 دلار

    Avatarتوسط علی قربانی · 28 اردیبهشت 1402 · 29 اردیبهشت 1402

  • فناوری DLSS 2.2 2

    فناوری DLSS جدید در Rainbow Six Siege مشاهده شد – نسخه 2.2

    Avatarتوسط محمد کرماجانی · 27 خرداد 1400 · 27 خرداد 1400

  • 18

    آموزش: چگونه گلکسی اس 5 اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟

    Avatarتوسط وب سایت سخت افزار · 7 اسفند 1393 · 7 اسفند 1393

مطالب گوناگون از دینو

کدام داروها می‌توانند تحمل گرما را سخت‌تر کنند؟

10 فیلم فوق‌ العاده که به شما کمک می کند بچه ها را بهتر درک کنید

چگونه از نشخوار افکار منفی و تجربیات گذشته خودداری کنیم؟

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

در صورتی که نظر شما حاوی ناسزا، عبارات توهین‌آمیز و تهدید بوده و در تضاد با قوانین فعلی کشور باشد از انتشار آن بدون حذف موارد ذکر شده، معذوریم.
شکلک‌ها (اموجی‌ها) را می‌توانید با کیبرد گوشی یا کیبرد مجازی ویندوز قرار دهید.
تصاویر نویسندگان دیدگاه از Gravatar گرفته می‌شود.

پربحث‌ترین‌ها

  • راهنمای خرید گوشی موبایل آذر 491

    راهنمای خرید گوشی موبایل بر اساس بودجه‌های مختلف (آذر 1404)

  • راهنمای خرید مانیتور آذر 1404 70

    راهنمای خرید مانیتور با بهترین قیمت در بودجه‌های مختلف (آذر 1404)

  • توییت طباطبایی با سیم‌کارت یا اینترنت سفید 20

    سیاه و سفید کردن جامعه بازی دشمن است؛ اما معاون پزشکیان با سیم‌کارت سفید توییت زد!

  • 14

    AMD در یک خرده‌فروشی آلمانی 10 برابر اینتل پردازنده فروخت

آخرین بررسی‌ها

9.4

بررسی واترکولر GAMING 360 ICE گیگابایت

8.1

بررسی پاور GP600A-ECO D گرین

0

تماشا کنید: بررسی گوشی گلکسی A07 4G سامسونگ | بهترین گوشی 10 میلیونی بازار؟

9

بررسی اس‌اس‌دی اکسترنال 2TB نتاک مدل ZX20

8.7

بررسی کیس کامپیوتر گرین مدل Griffin G3 Plus: گیمینگ خوش‌چهره و مقرون به‌صرفه

آخرین مطالب دینو

آداب هدیه دادن و هدیه گرفتن؛ راهی برای بیان احساس و احترام

آشنایی با آداب هدیه دادن و هدیه گرفتن به…

  • در زمستان چه ساعتی باید غذا بخوریم؟

  • باور غلط درباره‌ روزه‌ داری: گرسنگی، دشمن تمرکز نیست!

  • چرا بروز اختلالات روان‌ پریشی مشابه در زوج‌ ها بیشتر است؟

  • مغز قبل از شما انتخاب مواد غذایی را انجام می‌دهد!

  • مطلب بعدی مقایسه مک‌ بوک پرو M5 با مک‌ بوک پرو M4؛ چه چیزهایی واقعاً تغییر کرده است؟
  • مطلب قبلی بررسی عملکرد بازی Spider-Man 2 روی کنسول دستی Xbox Ally X
  • آخرین مطالب
  • محبوب‌ترین مطالب
  • عملکرد پردازنده Core Ultra 9 285K اینتل در لینوکس 9 درصد ارتقا یافت

  • رونمایی شیائومی 17 اولترا با دوربین‌ قدرتمند Leica نزدیک است

  • سود عملیاتی سامسونگ در سال 2026 به 69 میلیارد دلار افزایش می‌یابد

  • افزایش شدید قیمت حافظه، فروش مادربردها را نصف کرده است

  • قفل دنوو بازی Company of Heroes 3

    حذف قفل دنوو از بازی Company of Heroes 3 تأیید شد

  • راهنمای خرید گوشی موبایل آذر 491

    راهنمای خرید گوشی موبایل بر اساس بودجه‌های مختلف (آذر 1404)

  • راهنمای خرید مانیتور آذر 1404 70

    راهنمای خرید مانیتور با بهترین قیمت در بودجه‌های مختلف (آذر 1404)

  • توییت طباطبایی با سیم‌کارت یا اینترنت سفید 20

    سیاه و سفید کردن جامعه بازی دشمن است؛ اما معاون پزشکیان با سیم‌کارت سفید توییت زد!

  • 14

    AMD در یک خرده‌فروشی آلمانی 10 برابر اینتل پردازنده فروخت

  • گرافیک Cyberpunk 2077 7

    گرافیک حیرت‌انگیز Cyberpunk 2077؛ تجربه‌ای واقع‌گرایانه با RTX 5090

آخرین دیدگاه‌ها

  • Avatar
    رضا گفته است:
    ما از شما نمیگذریم خدا هم نگذره
  • Avatar
    رضا گفته است:
    در پاسخ به تیتر باید بگم چو دانی و پرسی خطاست
  • Avatar
    مسعود گفته است:
    کل من علیها فان هر چیز غیر از ذات پاک او...
  • Avatar
    HA55AN گفته است:
    👌❤️
  • Avatar
    saad گفته است:
    ....آخه این کجاش تکان دهنده بود...😐👎
  • Avatar
    hpssein گفته است:
    sigma sigma boy sigma boy
  • Avatar
    بهمن گفته است:
    با ورود پردازنده های جدید amd و بهینه سازی های جدیدتر...
  • Avatar
    kambiz گفته است:
    بازیش فقط گرافیک و ظاهر هستش. به غیر از پایان ماموریتهای...
  • Avatar
    kambiz گفته است:
    الانشو نمیدونم ولی شک دارم. اگر بعضی چیزها تغییر کرده میشه...
  • Avatar
    بابک گفته است:
    بله
راهنمای خرید مانیتور آذر 1404 70
راهنمای خرید و مشاوره هایلایت
راهنمای خرید مانیتور با بهترین قیمت در بودجه‌های مختلف (آذر 1404)
6 آذر 1404
راهنمای خرید گوشی موبایل آذر 491
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید گوشی موبایل بر اساس بودجه‌های مختلف (آذر 1404)
5 آذر 1404
راهنمای خرید و مشاوره هدفون و هدست با بودجه های مختلف (آبان 1404) 0
اخبار و مقالات راهنمای خرید و مشاوره هایلایت
راهنمای خرید و مشاوره هدفون و هدست با بودجه های مختلف (آبان 1404)
27 آبان 1404
راهنمای خرید و مشاوره کنسول دستی با بودجه های مختلف 0
اخبار و مقالات راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید و مشاوره کنسول دستی با بودجه های مختلف (آبان 1404)
17 آبان 1404
راهنمای خرید لپ تاپ گیمینگ 469
راهنمای خرید و مشاوره هایلایت
راهنمای خرید لپ تاپ گیمینگ با بودجه های مختلف (آبان 1404)
10 آبان 1404
7,764
راهنمای خرید و مشاوره سیستم پیشنهادی هایلایت
راهنمای خرید و مشاوره سیستم کامپیوتر با بودجه های مختلف (آبان 1404)
9 آبان 1404
  • سخت‌افزارمگ
  • درباره ما
  • تبلیغات
  • استخدام
سخت‌افزارمگ

© 2025 Sakhtafzarmag.Com. All Rights Reserved.

صفحه نخست » اخبار و مقالات » مطالب گوناگون » معرفی معماری CUDA: قلب تپنده انویدیا در محاسبات موازی مدرن

ورود

عضویت

رمزتان را گم کرده‌اید؟

عضویت | رمزتان را گم کرده‌اید؟
| بازگشت به ورود