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
تبلیغات
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

بدون امتیاز
کمی صبر کنید...
تبلیغات
تبلیغات
سرخط خبرها:
  1. شکستن مرزهای سرعت حافظه DDR5 با مادربرد B850M AYM Gaming OC ایسوس!
  2. مقایسه مک‌ بوک پرو M5 با مک‌ بوک پرو M4؛ چه چیزهایی واقعاً تغییر کرده است؟
  3. معرفی معماری CUDA: قلب تپنده انویدیا در محاسبات موازی مدرن
  4. بررسی عملکرد بازی Spider-Man 2 روی کنسول دستی Xbox Ally X
  5. لپتاپ‌های گیمینگ A16 پرو و A18 گیگابایت با پردازنده‌های Core 200 و Ryzen 200 رونمایی شدند

مطالب مرتبط ...

  • 0

    کارت گرافیک Inno3D RTX 4070، مجهز به یک ورودی 8 پین

    Avatarتوسط علی قربانی · 1 فروردین 1402 · 1 فروردین 1402

  • 30

    بهترین سخت افزارها در سالی که گذشت (NVIDIA GPU)

    Avatarتوسط امیرحسین آریایی · 19 اسفند 1395 · 22 اسفند 1398

  • 15

    انویدیا هم کد منبع شتاب دهنده گرافیکی PhysX را به صورت رایگان عرضه می کند

    Avatarتوسط محسن دلشاد · 15 اسفند 1393 · 15 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

  • لیست دستگاه‌هایی که به‌روزرسانی One UI 8.5 را دریافت می‌کنند 4

    لیست دستگاه‌هایی که به‌روزرسانی One UI 8.5 را دریافت می‌کنند

  • ستارهاشمی 2

    ستار هاشمی از مقصر قطعی اینترنت در ایران پرده برداشت

  • رفع فیلترینگ توسط شورای‌عالی فضای مجازی 1

    اعضای شورای‌عالی فضای مجازی درباره رفع فیلترینگ هم‌نظر نیستند

  • شروع طوفانی بازی بتلفیلد 6 1

    شروع طوفانی بازی بتلفیلد 6 در پلتفرم استیم

آخرین بررسی‌ها

9.1

تماشا کنید: بررسی گلکسی زد فلیپ 7 سامسونگ | تکامل با شیب ملایم

9.1

بررسی مانیتور گیمینگ Gigabyte M27QA ICE: انتخاب جذاب گیمرهای QHD

9

بررسی پاور FSP VITA GM 1000W

8.7

بررسی پاور GREEN GP800A-UK EVO V3.1 GOLD

9.1

تماشا کنید: بررسی گوشی گلکسی زد فولد 7 سامسونگ - این لاکچریِ جذاب!

آخرین مطالب دینو

گیاهان دارویی و ادویه‌هایی که به بهبود گوارش کمک می‌کنند

ناراحتی‌ گوارشی، چه نفخ پس از یک وعده سنگین…

  • ماه زنگ زده و مقصر زمین است!

  • راز پیوند شیمیایی میان انسان و گربه‌ها؛ هورمون عشق وارد عمل می‌شود

  • شناسایی رسمی دیابت نوع 5؛ همه چیز درباره علائم، علت و درمان

  • کافئین کمتر، خواب عمیق‌تر؛ ارتباط شگفت‌انگیز کافئین و رویا ها

  • 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
  • شکستن مرزهای سرعت حافظه DDR5 با مادربرد B850M AYM Gaming OC ایسوس!

  • مقایسه مک‌ بوک پرو M5 با مک‌ بوک پرو M4؛ چه چیزهایی واقعاً تغییر کرده است؟

  • معماری کودا (CUDA) انویدیا

    معرفی معماری CUDA: قلب تپنده انویدیا در محاسبات موازی مدرن

  • عملکرد بازی Spider-Man 2 روی Xbox Ally X

    بررسی عملکرد بازی Spider-Man 2 روی کنسول دستی Xbox Ally X

  • لپتاپ‌های گیمینگ A16 پرو و A18 گیگابایت با پردازنده‌های Core 200 و Ryzen 200 رونمایی شدند

    لپتاپ‌های گیمینگ A16 پرو و A18 گیگابایت با پردازنده‌های Core 200 و Ryzen 200 رونمایی شدند

  • لیست دستگاه‌هایی که به‌روزرسانی One UI 8.5 را دریافت می‌کنند 4

    لیست دستگاه‌هایی که به‌روزرسانی One UI 8.5 را دریافت می‌کنند

  • ستارهاشمی 2

    ستار هاشمی از مقصر قطعی اینترنت در ایران پرده برداشت

  • مشخصات کنسول نسل بعدی ایکس‌باکس فاش شد 1

    مشخصات کنسول نسل بعدی ایکس‌باکس فاش شد

  • رفع فیلترینگ توسط شورای‌عالی فضای مجازی 1

    اعضای شورای‌عالی فضای مجازی درباره رفع فیلترینگ هم‌نظر نیستند

  • شروع طوفانی بازی بتلفیلد 6 1

    شروع طوفانی بازی بتلفیلد 6 در پلتفرم استیم

آخرین دیدگاه‌ها

  • Avatar
    مهدی گفته است:
    سلام نه
  • Avatar
    Ashkan Daliran گفته است:
    برای بررسی سریع اینکه آیا دستگاه شما One UI 8.5 را...
  • Avatar
    رضا گفته است:
    آیا گوشی سامسونگ آ۱۴بروز رسانی دریافت میکند
  • Avatar
    سیدمحمد اکرمی گفته است:
    امروز مهر ۱۴۰۴ قیمت همون کارت های استوک ماین شده هنوز...
  • Avatar
    حسن گفته است:
    حدود ۱۵ سال پشت سر هم فقط موتورولا میخریدم منو با...
  • Avatar
    محسن گفته است:
    سلام A23حافظه 256و5Gاندروید۱۶رادریافت میکنه یاخیر؟؟
  • Avatar
    امیرحسین ادریسی گفته است:
    مشکل عدم خلاقیت و نوآوری است. و الا این بازی با...
  • Avatar
    رضا گفته است:
    آیا کیفیت / پایداری / سرعت هم افزایش پیدا میکنه یا...
  • Avatar
    رضا گفته است:
    این سری هم به دلیل نداشتن واحد هوش مصنوعی در کارتهای...
  • Avatar
    رضا گفته است:
    به هیج عنوان سگا ساترن در حد پلی استیشن حتی دریمکست...
راهنمای خرید سیستم ۵۰ میلیون تومانی برای بازی بتلفیلد ۶ (حداقل بودجه) 0
راهنمای خرید و مشاوره سیستم پیشنهادی هایلایت ویژه
راهنمای خرید سیستم اقتصادی برای اجرای بازی بتلفیلد 6 (بودجه 50 میلیون تومانی)
22 مهر 1404
راهنمای خرید تبلت 8
تبلت راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید تبلت بر اساس بودجه‌های مختلف (پاییز 1404)
12 مهر 1404
راهنمای خرید ساعت هوشمند 4
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید ساعت هوشمند و مچ بند با بودجه‌های مختلف (پاییز 1404)
9 مهر 1404
راهنمای خرید پاور بانک با بودجه‌های مختلف 1
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید پاور بانک با بودجه‌های مختلف (پاییز 1404)
7 مهر 1404
راهنمای خرید ماوس و کیبورد 2
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید موس و کیبورد با بودجه‌های مختلف (پاییز 1404)
5 مهر 1404
راهنمای خرید لپ تاپ گیمینگ 469
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید لپ تاپ گیمینگ با بودجه های مختلف (مهر 1404)
4 مهر 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