Jak nainstalovat CUDA na Windows bez chyb: průvodce pro vývojáře a tvůrce

Instalace CUDA na Windows Nemusí to být problém, pokud víte, kde začít a co v každém kroku zkontrolovat. V tomto článku vás provedu praktickým způsobem, se všemi nuancemi kompatibility, instalace, ověřování a běžného řešení problémů, aby se zajistilo, že sada nástrojů bude na vašem počítači fungovat perfektně hned napoprvé.

Kromě klasické instalace Toolkitu ve Windows se také dozvíte, jak používat CUDA s WSL, jak jej nainstalovat pomocí Condy nebo Pipu, jak kompilovat příklady ve Visual Studiu a jak se seznámit s různými modely ovladačů NVIDIA ve Windows. Informace jsou sjednocené a aktuální. Na základě oficiálních průvodců a reálných scénářů, které se vám mohou stát, například s notebookem s hybridní grafickou kartou AMD iGPU + NVIDIA dGPU.

Co je CUDA a co nabízí ve Windows?

CUDA Je to platforma a model paralelního programování od společnosti NVIDIA, který umožňuje zrychlení aplikací pomocí GPUOd umělé inteligence a datové vědy až po simulace a zpracování obrazu. V praxi vám instalace sady CUDA Toolkit ve Windows poskytne kompilátor nvcc, běhové prostředí, knihovny jako cuBLAS, cuFFT, cuRAND a cuSOLVER, nástroje pro ladění a profilování a příklady připravené ke kompilaci.

Design CUDA usnadňuje kombinování CPU a GPU ve stejné aplikaci: součásti sériová čísla v procesoru a paralelní sekce na GPU, které zajišťují stovky nebo tisíce vláken běžících paralelně. Díky sdílené paměti na čipu a optimalizovaným knihovnám, skok ve výkonu Obvykle je to patrné při intenzivní zátěži.

Kompatibilita systémů a kompilátorů ve Windows

Před použitím instalačního programu je vhodné ověřit kompatibilitu. Kompatibilní Windows Mezi nejnovější verze sady nástrojů patří: Windows 11 24H2, 23H2 a 22H2-SV2; Windows 10 22H2; a Windows Server 2022 a 2025.

V kompilátorech typická podpora zahrnuje MSVC 193x s Visual Studiem 2022 17.x a MSVC 192x s Visual Studiem 2019 16.x, s dialekty C++11, C++14, C++17 a C++20 (v závislosti na verzi). Visual Studio 2015 bylo zastaralé ve verzi CUDA 11.1; VS 2017 bylo zastaralé ve verzi 12.5 a odstraněno ve verzi 13.0. Zkontrolujte přesnou matici vaší verze vyhnout se děsení.

Důležité pro starší projekty: Počínaje verzí CUDA 12.0 je 32bitová kompilace odstraněna a spouštění 32bitových binárních souborů x86 na systémech x64 je omezeno na řidič, kvartál a matematika na grafických procesorech GeForce až po architekturu Ada; Hopper již nepodporuje 32 bitů.

Vyberte a nainstalujte sadu nástrojů v systému Windows

Stáhněte si instalační program z oficiálních webových stránek NVIDIA CUDA. Můžete si vybrat síťového instalátoru (minimální stahování, které pro zbytek využívá internet) nebo Plný instalační program (vše v jednom balíčku, užitečné pro stroje bez sítě nebo podniková nasazení). Po stažení ověřte integritu pomocí kontrolního součtu (např. MD5), abyste vyloučili poškození.

Spusťte grafický instalační program a postupujte podle kroků na obrazovce. Přečtěte si poznámky k vydání pro vaši verzi protože podrobně popisuje změny, přesné kompatibility a kritická varování. Počínaje verzí CUDA 13 již instalační program sady nástrojů neobsahuje ovladač. Ovladač NVIDIA se instaluje samostatně. z odpovídající stránky ovladačů.

Tichá instalace a výběr komponent

Pokud potřebujete nasadit bezobslužně, instalační program akceptuje režim bez rozhraní s volbou -s a umožňuje vybrat konkrétní dílčí balíčky podle názvu namísto instalace všeho. Automatickému restartu můžete také zabránit pomocí -n. Tato granularita je užitečná pro přizpůsobení prostředí sestavení a snížení vaší zátěže.

Mezi obvyklými dílčími balíčky najdete položky jako například nvcc, cudart, cuBLAS, cuFFT, cuRAND, cuSOLVER, cuSPARSENsight Compute, Nsight Systems, integrace s Visual Studio, NVRTC, NVTX, NVJitLink, demanglery a utility jako cuobjdump nebo nvdisasm. Pokud budete kompilovat a profilovat, vyberte nástroje NsightPokud to jen spouštíte, běhová doba by mohla stačit.

Rozbalte instalační program a zkontrolujte jeho obsah

Pro audit nebo firemní balení lze kompletní instalační program extrahovat pomocí nástrojů podporujících LZMA, jako je 7-Zip nebo WinZip. Najdete zde stromovou strukturu a moduly CUDAToolkit Integrační soubory Visual Studia jsou umístěny v samostatných složkách. Soubory .dll a .nvi v těchto složkách nejsou součástí samotného instalovatelného obsahu.

Instalace CUDA na Windows pomocí Condy

Pokud dáváte přednost správě prostředí pomocí Condy, NVIDIA publikuje balíčky na anaconda.org/nvidia. Základní instalace sady nástrojů Dělá se to jediným příkazem `conda install` a předchozí verze můžete opravit také přidáním tagu `release`, například pro uzamčení verze 11.3.1. odinstalovat Je to stejně přímočaré.

Instalace CUDA přes PIP (kola)

NVIDIA nabízí Python kola zaměřená na běhové prostředí CUDA pro Windows. Jsou primárně určena pro Použití CUDA s Pythonem a neobsahují kompletní vývojářské nástroje. Nejprve nainstalujte nvidia-pyindex, aby pip znal index NVIDIA NGC, a ujistěte se, že máte aktualizované pip a setuptools, abyste se vyhnuli chybám. Pak nainstalujte metabalíčky které potřebujete, například nvidia-cuda-runtime-cu12 nebo nvidia-cublas-cu12.

Tyto metabalíčky cílí na specifické balíčky, jako například nvidia-cublas-cu129, nvidia-cuda-nvrtc-cu129, nvidia-npp-cu129 a další. Nezapomeňte, že prostředí je spravováno programem pip.Pokud chcete používat CUDA mimo virtualenv, budete muset upravit systémové cesty a proměnné pro správné propojení.

Ověření instalace ve Windows

Otevřete příkazový řádek a spuštěním příkazu nvcc -V ověřte nainstalovanou verzi. Klonování vzorků CUDA Stáhněte si příklady z GitHubu a zkompilujte je pomocí Visual Studia. Spusťte deviceQuery a bandwidthTest: pokud proběhne úspěšná komunikace s GPU, uvidíte detekci zařízení a složení testů Žádné chyby. Pokud deviceQuery nenajde zařízení, zkontrolujte ovladač a zda je grafická karta v systému viditelná.

WSL s CUDA akcelerací

Windows 11 a nejnovější verze Windows 10 podporují spouštění frameworků a nástrojů strojového učení s akcelerací CUDA v rámci WSL, včetně PyTorch, TensorFlow a Docker Pomocí sady NVIDIA Container Toolkit nejprve nainstalujte ovladač s podporou CUDA ve WSL, poté povolte WSL a nainstalujte distribuci glibc, například Ubuntu nebo Debian.

Ujistěte se, že máte aktualizované jádro WSL (minimálně 5.10.43.3). Podívejte se na to s Použijte příkaz `wsl cat /proc/version` z PowerShellu. Poté postupujte podle uživatelské příručky CUDA ve WSL k instalaci knihoven a kontejnerů a zahájení spouštění linuxových pracovních postupů ve Windows, aniž byste museli opustit své prostředí.

Odinstalace CUDA ve Windows

Chcete se po instalaci CUDA na Windows vrátit k předchozí verzi? Všechny podbalíčky lze vrátit zpět. Odinstalace z Ovládacích panelů Používání programů a funkcí. Pokud spravujete sadu nástrojů pomocí Condy nebo Pipu, použijte odinstalační mechanismy každého správce, abyste předešli zanechání zbytků balíčků.

Poznámky k kompatibilitě verzí

CUDA 11.8 byla velmi populární verzí díky své stabilitě a podpoře ekosystému. Typické požadavky Pro verzi 11.8: GPU s výpočetní kapacitou 3.0 nebo vyšší, 64bitová verze, minimálně 8 GB RAM a alespoň 4 GB paměti GPU. V Linuxu se dobře integruje s distribucemi jako Ubuntu 18.04/20.04, RHEL/CentOS 7/8 atd.

CUDA 12.x zavádí vylepšení běhového prostředí a knihoven a posouvá závislosti nejnovější ovladačeCUDA 13 trvale odděluje ovladač od instalačního programu Toolkit: nezapomeňte si ovladač nainstalovat sami. Důležité vysvětleníCUDA je technologie NVIDIA a vyžaduje grafické karty NVIDIA; pokud někde vidíte, že je kompatibilní i s grafickými kartami AMD, neplatí to pro CUDA stack.

Instalace CUDA ve Windows: Řešení běžných problémů

• Instalační program selže nebo nedokončí úlohu.Zkontrolujte protokoly instalačního programu a ověřte antivirový program, místo na disku a oprávnění správce. Zkuste to znovu s úplným instalačním programem, pokud je síť nestabilní, nebo v tichém režimu, pokud dochází ke konfliktům uživatelského rozhraní.
• deviceQuery nedetekuje GPUZkontrolujte, zda je ovladač správný, zda je grafická karta aktivní a zda aplikace používá dGPU. V případě potřeby aktualizujte ovladač a znovu nainstalujte sadu Toolkit.
• Konflikty s knihkupectvímiPokud máte nainstalováno více sad nástrojů, ověřte CUDA_PATH a PATH. V Pythonu zkontrolujte, zda jsou verze PyTorch nebo TensorFlow a jejich konfigurace kompatibilní s vaší verzí CUDA/cuDNN.
• Visual Studio nekompiluje .cuPřidejte do projektu úpravy CUDA Build a označte soubory .cu jako CUDA C/C++. Ověřte, zda je MSVC kompatibilní s vaší sadou nástrojů.

Nástroje, vzorky a dokumentace

Kromě nvcc a knihoven obsahuje sada nástrojů pro instalaci CUDA ve Windows profily a analyzátory, jako například Nsight Systems a Nsight Compute, a dokumentaci HTML/PDF pro jazyk CUDA C++. lepší postupyOficiální příklady jsou na GitHubu a jsou vynikajícím základem pro validaci ovladačů, výkonu paměti a multiprocesorů.

Kdy použít Condu nebo PIP oproti klasickému instalačnímu programu

Conda a pip jsou ideální, když se zaměřujete na spouštění ML frameworků, které již obsahují závislosti konzistentní s konkrétními verzemi CUDA. VýhodaIzolace prostředí a menší tření. Nevýhoda: Pro nativní vývoj v C++ nebo plnou integraci s VS nabízí klasický instalační program Toolkit. všechny nástroje a nejkompletnější zážitek.

Rychlé časté dotazy

• Jak zjistím, jestli je moje grafická karta kompatibilní s CUDA? Otevřete Správce zařízení, přejděte do sekce Grafické adaptéry a zkontrolujte model; porovnejte jej s oficiálním seznamem grafických karet CUDA od společnosti NVIDIA. Můžete také spustit příkaz nvidia-smi a ověřit si to. Zobrazí se vaše grafická karta.
• Můžu trénovat bez CUDA? Ano, bude to fungovat na CPU, ale bude to pomalejší. Chcete-li používat GPU s PyTorch nebo TensorFlow ve Windows, ujistěte se, že máte nainstalovaný kompatibilní sestavení s vaší verzí CUDA nebo použijte WSL s kontejnery NVIDIA.
• Konkrétní starší verzeNěkteré nástroje vyžadují kombinace, například CUDA 10.1 s cuDNN 7.6.4. V takovém případě nainstalujte tyto přesné verze a umístěte DLL knihovny cuDNN ve složce bin odpovídající sady nástrojů, čímž se zabrání současnému použití více cuDNN.

Pokud chcete nainstalovat CUDA na Windows a urychlit si práci pomocí kompletního průvodce, výše uvedené kroky a doporučení vám pomohou vše zvládnout. Padne to jako ulité. od první stavby.