CUDA je paralelní výpočetní platforma a programovací model vytvořený společností NVIDIA. Umožňuje softwarovým vývojářům využívat výkon grafických procesorů (GPU) pro výpočty pro obecné účely (GPGPU), které byly dříve vyhrazeny pouze pro CPU.
Zatímco CPU je skvělé v sekvenční logice, CUDA využívá tisíce jader GPU k paralelnímu řešení složitých matematických problémů.
CUDA poskytuje vývojářům přímý přístup k instrukční sadě a paměti paralelních výpočetních prvků v GPU. Programovací model je založen na jazyce C/C++, ale existují obaly (wrappers) pro Python (PyCUDA), Fortran a další.
Dominance CUDA v oblasti umělé inteligence a hlubokého učení (Deep Learning) není náhodná:
| Obor | Konkrétní aplikace |
|---|---|
| Umělá inteligence | Trénování LLM (např. GPT-4), rozpoznávání obrazu, generování videa. |
| Věda a výzkum | Simulace dynamiky kapalin, modelování proteinů, astrofyzika. |
| Finance | Algoritmické obchodování, analýza rizik (Monte Carlo simulace). |
| Kryptografie | Těžba kryptoměn (zejména algoritmy náročné na paměť a výpočty). |
| Zpracování obrazu | Rendering (V-Ray, Octane), střih videa, lékařské zobrazování (MRI). |
Přestože je CUDA nejrozšířenější, je to uzavřený (proprietary) systém, který funguje pouze na kartách NVIDIA. To vedlo ke vzniku alternativ:
V novějších generacích architektury (Ampere, Hopper, Blackwell) CUDA úzce spolupracuje s Tensor Cores. Tato jádra jsou navržena speciálně pro násobení matic v nízké přesnosti (FP16/INT8), což je klíčová operace pro inferenci neuronových sítí.
Související články:
Tagy: hw gpu cuda nvidia ai computing programming