คอมไพล์ด้วย nvcc

คอมไพเลอร์ CUDA เรียกว่า nvcc โดยจะรับไฟล์ .cu ที่มีทั้งโค้ด CPU และ GPU แล้วแปลงเป็นโปรแกรมเดียวที่เรียกใช้งานได้ 🛠️

ไฟล์ .cu มีโค้ดอยู่สองส่วน: โค้ด โฮสต์ ที่ทำงานบน CPU และโค้ดอุปกรณ์ที่ทำงานบน GPU โดย nvcc ต้องจัดการแต่ละส่วนต่างกัน

nvcc จะ แยกซอร์สโค้ดของคุณโดยอัตโนมัติ ส่งส่วนของโฮสต์ให้คอมไพเลอร์ C++ ปกติ และเก็บส่วนของอุปกรณ์ไว้จัดการเอง

สำหรับส่วนของ GPU nvcc จะสร้างภาษาแอสเซมบลีพิเศษที่เรียกว่า PTX แล้วแปลงเป็นรหัสเครื่องที่ GPU รุ่นนั้นสามารถทำงานได้

nvcc ไม่ได้คอมไพล์โค้ด CPU ด้วยตัวเอง แต่จะเรียก คอมไพเลอร์โฮสต์ของระบบ เช่น g++ หรือ clang อย่างเงียบ ๆ เพื่อจัดการ C++ ปกติ

การคอมไพล์มีลักษณะเหมือน g++ เพียงระบุไฟล์ .cu ให้ nvcc และตั้งชื่อโปรแกรมผลลัพธ์ด้วยตัวเลือก -o

ตัวเลือก -arch บอก nvcc ว่าต้องสร้างโปรแกรมสำหรับ GPU รุ่นใด การตั้งค่าให้ตรงกับการ์ดของคุณจะทำให้ได้โค้ดอุปกรณ์ที่เร็วและปรับแต่งอย่างเต็มที่

ตัวเลข sm นั้นคือ ความสามารถด้านการคำนวณ ซึ่งเป็นป้ายกำกับชุดคุณสมบัติของ GPU โดย sm_80 หมายถึงการ์ดตระกูล Ampere ส่วนการ์ดรุ่นเก่าจะใช้ตัวเลขที่น้อยกว่า

nvcc สามารถรวมโค้ดสำหรับหลายสถาปัตยกรรมไว้ใน fatbinary เดียว ทำให้ไฟล์ปฏิบัติการเดียวกันทำงานได้ดีบน GPU ต่างรุ่นโดยไม่ต้องสร้างใหม่

แนวทางการใช้ g++ หลายอย่างยังใช้ได้กับ nvcc โดย nvcc รองรับระดับ -O และ -g สำหรับการแก้จุดบกพร่อง แล้วส่งต่อให้ขั้นตอนคอมไพเลอร์ที่เหมาะสม

ต้องการไลบรารีที่ปรับแต่งมาอย่างดี เช่น cuBLAS หรือไม่ คุณสามารถ เชื่อมโยงไลบรารีได้เช่นเดียวกับใน g++ โดยเพิ่มชื่อไลบรารีด้วยตัวเลือก -l ในคำสั่ง nvcc

คุณได้เรียนรู้ว่า nvcc แยกไฟล์ .cu คอมไพล์โค้ดอุปกรณ์เป็นรหัสเครื่องของ GPU และส่งโค้ดโฮสต์ให้ g++ ตัวเลือก -arch ใช้กำหนดเป้าหมายการ์ดของคุณ 🎯