GPU 性能剖析:Nsight Systems 与 Nsight Compute 实战
GPU 跑不满、Kernel 慢却不知卡在哪,是推理优化的日常困境。本文拆解 NVIDIA 剖析双工具的分工:Nsight Systems 看时间线(谁在等谁、Kernel 间空隙、数据传输与同步),Nsight Compute 看单个 Kernel 内部(占用率、访存、算力与带宽利用率)。给出采集命令、关键指标解读、典型瓶颈模式与从剖析到优化的闭环流程。
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GPU 跑不满、Kernel 慢却不知卡在哪,是推理优化的日常困境。本文拆解 NVIDIA 剖析双工具的分工:Nsight Systems 看时间线(谁在等谁、Kernel 间空隙、数据传输与同步),Nsight Compute 看单个 Kernel 内部(占用率、访存、算力与带宽利用率)。给出采集命令、关键指标解读、典型瓶颈模式与从剖析到优化的闭环流程。
从 SIMD 与 SIMT 分类出发,梳理 Amdahl 与 Gustafson 并行性能定律,讲解 OpenMP 共享内存并行与 false sharing、数据竞争的成因,深入 MPI 点对点与集合通信,再到 GPU 的线程层次、warp、共享内存与合并访存,对照 CUDA 与 OpenCL 概念,并给出前缀和、矩阵乘、归约三类并行算法要点。
Nix 中的 CUDA 与机器学习环境实战:GPU 环境为什么难(驱动/运行时/库三方版本约束)、nixpkgs 的 cudaPackages 布局、驱动与 cudatoolkit 的版本匹配、GPU 开发 shell 搭建、PyTorch 打包与 Python 生态、版本匹配矩阵与常见错配、容器镜像部署、cudaCapabilities 编译加速与多 GPU、常见坑与排错清单。
标准注意力的瓶颈不是算力而是显存 IO:中间矩阵 S、P 的写入读出把 HBM 带宽吃满。FlashAttention 用分块 + 重算 + online softmax 把 IO 从 O(N²) 降到 O(N),成为长上下文推理的基础设施。
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在大模型推理与训练日益普及的今天,GPU 已不再是游戏玩家的专属硬件,而是 AI 基础设施的核心。理解 CUDA 编程,是每一位希望深入 AI 系统优化的工程师必经之路。本文从零开始,带你掌握 GPU 并行计算的核心概念与实战代码。一、为什么要用 GPU 计算?
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WebGPU 是 W3C 推出的下一代浏览器图形与计算 API,取代了已有十年历史的 WebGL。本教程从浏览器环境配置开始,完整讲解 WebGPU 的适配器与设备枚举、命令编码器、渲染管线、顶点缓冲、 uniform 绑定、纹理加载与采样,以及 Compute Shader 通用计算编程,帮助前端开发者迈入现代 GPU 编程时代。