NVIDIA CUDA 核心详解 - 一月 2023

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每个 NVIDIA GPU 都有某些称为 CUDA Cores 的处理器。每当您查看 NVIDIA GPU 的规格表时,您都会发现一个名为 CUDA Cores 的名称。

但是这些 CUDA 内核是什么?在本文中,我将解释有关 NVIDIA CUDA 内核的所有内容,它们对 GPU 性能的影响,以及它是否真的是游戏的重要因素。

页面内容



什么是 NVIDIA CUDA 内核?

NVIDIA CUDA 是一个并行计算平台,具有专门的编程模型,旨在执行复杂的运算、数学计算和其他需要非常高性能的任务。

CUDA 的完整形式是 计算统一设备架构。 CUDA 内核具有与 CPU 中的处理器功能相似的并行处理器。

正如介绍中提到的,每个 NVIDIA GPU 都包含 CUDA 内核,这些内核的数量有数百到数千个。

在 CPU 中,内核的数量非常少。消费市场的典型 CPU 最多有 16 个内核,而 NVIDIA GPU 有数百到数千个内核。

cpu和gpu中的核心

CPU 和 GPU 中的核心数

最新型号的 NVIDIA 显卡具有更多的 CUDA 内核。 NVIDIA GPU 的功率与其核心成正比。这意味着 功率更大的 NVIDIA GPU 将拥有更多的 CUDA 内核 .

更多的 CUDA 核心意味着 GPU 具有更高的计算能力并表现出更好的性能。

NVIDIA CUDA 核心是 GPU 最重要的部分之一,没有它,GPU 将无法执行任何操作。没有 CUDA 内核的 NVIDIA GPU 毫无意义。 CUDA 核心直接影响 GPU 的性能,它们负责执行 GPU 用于执行的任务。

每个游戏、应用程序和软件都需要 NVIDIA GPU 中的 CUDA 内核来执行这些复杂的计算和操作。

Autodesk Maya、Adobe Lightroom、Adobe Photoshop、After Effects、AUTOCAD、MATLAB、C、C++、Python、FORTRAN 等应用程序和语言使用 CUDA 内核以获得更好的性能。

在游戏的情况下,CUDA 内核执行复杂的计算来解决游戏图形问题。然后,这些复杂的过程被渲染并作为视觉场景呈现给玩游戏的人观看的显示屏。

CUDA 核心处理一些复杂的游戏内任务,例如渲染游戏场景、绘制 2D 和 3D 角色模型、处理角色的移动、处理游戏内的功能,例如 运动模糊 和环境阴影。

CUDA 内核会影响 GPU 性能吗?

是的,CUDA 内核会影响 GPU 的性能。 CUDA 内核在功能上与 CPU 内核相似。

具有更多内核数的 CPU 可以执行更多任务并且比具有更少内核数的 CPU 性能更好。四核 CPU 的性能优于双核 CPU。六核 CPU 的性能优于四核 CPU,八核 CPU 的性能优于六核 CPU。

同样,具有更多 CUDA 内核的 NVIDIA GPU 具有更多并行处理器,可以执行更复杂的任务,并且比具有更少 CUDA 内核的 GPU 表现出更好的性能。

尽管 GPU 中的 CUDA 内核在性能上与 CPU 中的内核相似,但每个内核拥有的功率却存在巨大差异。

CPU 核心比 GPU 的 CUDA 核心要强大得多。这就解释了为什么 GPU 有数千个内核,而 CPU 只有少数几个内核。

基准测试,例如 合格标志 证明具有更高数量的 CUDA 内核的 GPU 具有更好的性能。

在比较基于 CUDA 内核的 GPU 的性能时,选择具有相似架构的 GPU 非常重要。

什么是 GPU 架构?

GPU 架构是 GPU 的设计,它展示了 GPU 的不同组件是如何设计和制造的。它还展示了不同组件的连接方式、内核和处理器集群的设计。

让我们看看两个相似架构的 GPU 之间的 CUDA 内核有何不同。在此示例中,我们将查看 NVIDIA GeForce RTX 2060 超级GeForce RTX 2060 .

GeForce RTX 2060 Super 中的 CUDA 核心数量为 2176 而 GeForce RTX 2060 中的 CUDA 核心数量为 1920 .

英伟达 rtx 2060 超级规格表

RTX 2060 Super 的核心比普通的 RTX 2060 多 256 个。这显示了 RTX 2060 Super 与 RTX 2060 相比的强大程度。

这再次证明了 GPU 与 更多的 CUDA 内核具有更好的性能 与具有较少 CUDA 内核的 GPU 相比,只要两者都具有 相同的 GPU 架构 .

CUDA 核心与流处理器

流处理器是 AMD GPU 中的核心,而 CUDA 是 NVIDIA GPU 中的核心。它们都执行相似的功能,唯一的区别在于公司给出的名称。

由于以下原因,您无法将 NVIDIA CUDA 内核与 AMD 流处理器进行比较:

(A) 制造公司不同,这意味着设计、核心数量和技术会有所不同。

(B) GPU 架构因特定 GPU 型号而异。

如果您想比较 NVIDIA 和 AMD 的两种 GPU 型号,那么您应该在 Reddit 等论坛上查看不同的基准测试。您还可以在 YouTube 上观看任何两种型号的比较视频。

这些论坛和视频使用不同的基准测试了 GPU 的各种功能,并提供了相当准确的结果。

强烈建议您查看所购买的特定 GPU 型号的一些评论。如果您要购买新笔记本电脑,请检查 GPU 在该笔记本电脑上的性能。

CUDA 核心数量与显卡速度(CUDA 核心与核心时钟速度)——哪个最重要?

具有更高核心时钟速度和更多 VRAM 的显卡比 CUDA 核心的数量更重要。决定 GPU 性能的两个最重要的因素是核心时钟速度和 显存 .

VRAM 是显卡可用的视频内存量,而核心时钟速度是图形处理器的运行速度。

具有较高核心时钟速度和更多 VRAM 的显卡将比具有较低核心时钟速度和较少 VRAM 的显卡性能更好。这与基于 CUDA 内核数量的性能完全相同。

NVIDIA GeForce RTX 2060 具有 2176 CUDA核心,核心时钟速度 1470MHz,8GB 显存。 GeForce GTX 1050 Ti 拥有 768 CUDA核心,核心时钟速度 1392MHz , 和 4GB 显存。

正如您从上面的示例中看到的那样,RTX 2060 提供比 GTX 1050 Ti 更好的性能,因为它具有更多的 VRAM、更高的核心时钟速度和更多的 CUDA 核心。

如果两张显卡具有相同的 VRAM,那么具有更多 CUDA 核心和更高核心时钟速度的显卡将比具有更少 CUDA 核心和更低核心时钟速度的显卡表现更好。

具有高 VRAM、核心时钟速度和更多 CUDA 核心的显卡往往非常昂贵。如果您有预算,那么您应该始终购买高规格的显卡。不要在显存和核心时钟速度上妥协。它们是卓越性能的最重要因素。

在购买显卡之前,请务必查看 NVIDIA 或 AMD 网站上的完整规格列表。此外,请查看论坛和 YouTube 上的基准和评论。

结论

CUDA 内核与 GPU 的性能直接相关。具有较多 CUDA 内核的显卡的性能将远优于具有较少 CUDA 内核的显卡。

尽管 CUDA 内核很重要,但决定显卡性能的两个最重要因素是显存和内核时钟速度。

强大的显卡将具有更高的 VRAM 和更快的核心时钟速度。如果两个 GPU 的 VRAM 值相同,那么功能更强大的 GPU 将具有更高的核心时钟速度和更多的 CUDA 核心。

具有更多 VRAM 和高核心时钟速度的显卡始终具有更多数量的 CUDA 内核。

最后,我希望我已经消除了关于 CUDA 内核的所有困惑,让您更容易理解它们的功能以及它们对 GPU 性能的影响。

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