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. AMD از افزایش قریب‌الوقوع قیمت کارت گرافیک های خود خبر داد
  2. سرعت شارژ سری گلکسی S26 لو رفت
  3. نامزدهای مراسم The Game Awards 2025 اعلام شدند؛ درخشش بازی Clair Obscur
  4. جزئیات عملکرد و راندمان فناوری دو نانومتری GAA سامسونگ منتشر شد
  5. آیا ترجمه هوش مصنوعی بهتر از ترجمه انسانی است؟

مطالب مرتبط ...

  • 0

    کارت گرافیک عرضه نشده RTX TITAN ADA انویدیا از یک آداپتور 6×8 پین استفاده می‌کرد

    Avatarتوسط سوما سبحانی · 26 مرداد 1404 · 26 مرداد 1404

  • 19

    نتایج تست کارت گرافیک GTX1080 (رقابتی از جنس پاسکال)

    Avatarتوسط امیرحسین آریایی · 24 اردیبهشت 1395 · 24 اردیبهشت 1395

  • 0

    کامپیوتکس: نمایشگر گیمینگ غول پیکر انویدیا

    Avatarتوسط مهتا مجدی · 19 خرداد 1397 · 19 خرداد 1397

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

  • 14

    بررسی ماوس مخصوص طراحی MX Master 4 لاجیتک

  • مخالفت امام جمعه مشهد با تولید محتوای آزاد 4

    امام جمعه مشهد: تولید محتوا در فضای مجازی نباید آزاد گذاشته شود

  • فریب تبلیغاتی: تلویزیون های QLED جعلی TCL و Hisense در برابر Quantum Dot واقعی 3

    فریب تبلیغاتی در بازار تلویزیون: QLEDهای جعلی TCL و Hisense در برابر Quantum Dotهای واقعی

  • درایور AMD Radeon Software Adrenalin 25.11.1 منتشر شد 2

    درایور AMD Radeon Software Adrenalin 25.11.1 منتشر شد

آخرین بررسی‌ها

8.7

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

9.1

بررسی ماوس مخصوص طراحی MX Master 4 لاجیتک

9

تماشا کنید: S25 FE ارزش خرید دارد؟ بررسی تغییرات، قیمت و جایگاه آن در بازار

8.9

بررسی اس‌اس‌دی 1TB نتاک مدل NV7000-Q

9.1

تماشا کنید: مانیتور MSI MAG 401QR | اولتراوایدی جذاب با ارزش خرید بالا

آخرین مطالب دینو

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

بسیاری از افراد همیشه نگران‌اند که نخوردن صبحانه ممکن…

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

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

  • راز میگرن زنان فاش شد! چرا خانم‌ها بیشتر از مردان سردرد می‌گیرند؟

  • چطور فرورفتگی یخچال را بدون آسیب به بدنه برطرف کنیم؟

  • 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
  • AMD از افزایش قریب‌الوقوع قیمت کارت گرافیک های خود خبر داد

  • سرعت شارژ سری گلکسی S26 لو رفت

  • مراسم The Game Awards 2025

    نامزدهای مراسم The Game Awards 2025 اعلام شدند؛ درخشش بازی Clair Obscur

  • جزئیات عملکرد و راندمان فناوری دو نانومتری GAA سامسونگ منتشر شد

  • ترجمه هوش مصنوعی و ترجمه انسانی

    آیا ترجمه هوش مصنوعی بهتر از ترجمه انسانی است؟

  • 14

    بررسی ماوس مخصوص طراحی MX Master 4 لاجیتک

  • مخالفت امام جمعه مشهد با تولید محتوای آزاد 4

    امام جمعه مشهد: تولید محتوا در فضای مجازی نباید آزاد گذاشته شود

  • فریب تبلیغاتی: تلویزیون های QLED جعلی TCL و Hisense در برابر Quantum Dot واقعی 3

    فریب تبلیغاتی در بازار تلویزیون: QLEDهای جعلی TCL و Hisense در برابر Quantum Dotهای واقعی

  • بررسی کیس کامپیوتر گرین گریفین جی ۳ پلاس | Green Griffin G3+ 2

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

  • درایور AMD Radeon Software Adrenalin 25.11.1 منتشر شد 2

    درایور AMD Radeon Software Adrenalin 25.11.1 منتشر شد

آخرین دیدگاه‌ها

  • Avatar
    نیما خردمند گفته است:
    چون همشو یدونه پک کردن و برای سری های قبلی درایور...
  • Avatar
    نیما خردمند گفته است:
    سلام. بهتره این سوال هارو تو راهنمای خرید سیستم بپرسی. 7500...
  • Avatar
    آرمین ابیشی گفته است:
    بررسی بسیار عالی بود. فوق العاده خانم نوربخش عزیز
  • Avatar
    اشکان گفته است:
    سلام بنده سرچ کردم در اینترنت سایت خارجی نوشته پردازنده ۷۵۰۰f...
  • Avatar
    اسدی گفته است:
    منم نحو انتقال وجه از بانک مسکن به شماره شبا بانک...
  • Avatar
    raha گفته است:
    اصلا از این کیس های با قد بلند و طول کوتاه...
  • Avatar
    یه تو چه گفته است:
    ... اگر قدرت سپاه ایران حساب کنن اونموقه چه ... میحوای...
  • Avatar
    آرمین ابیشی گفته است:
    سید لطف داری شما به من. ممنونم ازت
  • Avatar
    آرمین ابیشی گفته است:
    مخلص آقا حمید عزیز هستیم. خوشحالم دوست داشتی.
  • Avatar
    آرمین ابیشی گفته است:
    تو ایمالز و ترب سرچ کنید مدلش رو فروشگاه هایی که...
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
راهنمای خرید مانیتور آبان 1404 69
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید مانیتور با بهترین قیمت در بودجه‌های مختلف (آبان 1404)
6 آبان 1404
راهنمای خرید لپ تاپ با بودجه های مختلف آبان 1404 1,303
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید لپ تاپ با بودجه های مختلف (آبان 1404)
4 آبان 1404
راهنمای خرید گوشی موبایل آبان 491
راهنمای خرید و مشاوره
راهنمای خرید گوشی موبایل بر اساس بودجه‌های مختلف (آبان 1404)
2 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