CUDA编程模型概述

CUDA编程模型概述

CUDA编程模型提供了一个计算机架构抽象作为应用程序和其可用硬件之间的桥梁。图2-1说明了程序和编程模型实现之间的抽象结构的重要。通信抽象是程序与编程模型实现之间的分界线，它通过专业的硬件原语和操作系统的编译器或库来实现。利用编程模型所编写的程序指定了程序的各组成部分是如何共享信息及相互协作的。编程模型从逻辑上提供了一个特定的计算机架构，通常它体现在编程语言或编程环境中。

除了与其他并行编程模型共有的抽象外，CUDA编程模型还利用GPU架构的计算能力提供了以下几个特有功能。

1. 一种通过层次结构在GPU中组织线程的方法
2. 一种通过层次结构在GPU中访问内存的方法

以程序员的角度可以从以下几个不同的层面来看待并行计算。

1. 领域层
2. 逻辑层
3. 硬件层

在编程与算法设计的过程中，你最关心的应是在领域层如何解析数据和函数，以便在并行环境中能正确，高效地解决问题。当进入编程阶段，你的关注点应转向如何组织并发线程。在这个阶段，你需要从逻辑层面来思考，以确保你的线程和计算能正确地解决问题。在C语言并行编程中，需要使用pthreads或OpenMP技术来显式地管理线程。CUDA提出了一个线程层次结构抽象的概念，以允许控制线程行为。

参考资料

CUDA C编程权威指南 程润伟，Max Grossman(美)，Ty Mckercher