Ako nainštalovať CUDA na Windows bez chýb: sprievodca pre vývojárov a tvorcov

Inštalácia CUDA na Windows Nemusí to byť problém, ak viete, kde začať a čo skontrolovať v každom kroku. V tomto článku vás prevediem praktickým spôsobom, so všetkými nuansami kompatibility, inštalácie, overovania a bežného riešenia problémov, aby sa zabezpečilo, že sada nástrojov bude na vašom počítači fungovať perfektne hneď na prvýkrát.

Okrem klasickej inštalácie Toolkitu v systéme Windows sa dozviete aj o používaní CUDA s WSL, inštalácii pomocou Condy alebo Pipu, kompilácii príkladov pomocou Visual Studia a pochopení rôznych modelov ovládačov NVIDIA v systéme Windows. Informácie sú jednotné a aktuálne. Na základe oficiálnych sprievodcov a reálnych scenárov, ktoré sa vám môžu stať, napríklad s notebookom s hybridnou grafickou kartou AMD iGPU + NVIDIA dGPU.

Čo je CUDA a čo ponúka vo Windowse?

CUDA Je to platforma a model paralelného programovania od spoločnosti NVIDIA, ktorý umožňuje zrýchliť aplikácie pomocou GPUOd umelej inteligencie a dátovej vedy až po simulácie a spracovanie obrazu. V praxi vám inštalácia sady nástrojov CUDA v systéme Windows poskytne kompilátor nvcc, runtime, knižnice ako cuBLAS, cuFFT, cuRAND a cuSOLVER, nástroje na ladenie a profilovanie a príklady pripravené na kompiláciu.

Dizajn CUDA umožňuje jednoduché kombinovanie CPU a GPU v jednej aplikácii: súčasti sériové čísla v procesore a paralelné sekcie na GPU, ktoré poskytujú stovky alebo tisíce vlákien bežiacich paralelne. Vďaka zdieľanej pamäti na čipe a optimalizovaným knižniciam, skok vo výkone Zvyčajne je to viditeľné pri intenzívnom zaťažení.

Kompatibilita systému a kompilátora v systéme Windows

Pred použitím inštalátora je vhodné skontrolovať kompatibilitu. Kompatibilný systém Windows Medzi najnovšie verzie tejto sady nástrojov patria: Windows 11 24H2, 23H2 a 22H2-SV2; Windows 10 22H2; a Windows Server 2022 a 2025.

V kompilátoroch typická podpora zahŕňa MSVC 193x s Visual Studiom 2022 17.x a MSVC 192x s Visual Studio 2019 16.x, s dialektmi C++11, C++14, C++17 a C++20 (v závislosti od verzie). Visual Studio 2015 bolo zastarané vo verzii CUDA 11.1; VS 2017 bolo zastarané vo verzii 12.5 a odstránené vo verzii 13.0. Skontrolujte presnú maticu vašej verzie aby sa zabránilo deseniu.

Dôležité pre staršie projekty: Počnúc verziou CUDA 12.0 je 32-bitová kompilácia odstránená a spúšťanie 32-bitových binárnych súborov x86 na systémoch x64 je obmedzené na vodič, liter a matematika na grafických procesoroch GeForce až po architektúru Ada; Hopper už nepodporuje 32 bitov.

Vyberte a nainštalujte sadu nástrojov v systéme Windows

Stiahnite si inštalačný program z oficiálnej webovej stránky NVIDIA CUDA. Môžete si vybrať sieťového inštalátora (minimálne sťahovanie, ktoré na zvyšok využíva internet) alebo kompletný inštalátor (všetko v jednom balíku, užitočné pre stroje bez siete alebo podnikové nasadenia). Po stiahnutí overte integritu pomocou kontrolného súčtu (napr. MD5), aby ste vylúčili poškodenie.

Spustite grafický inštalátor a postupujte podľa krokov na obrazovke. Prečítajte si poznámky k vydaniu pre vašu verziu pretože podrobne popisuje zmeny, presné kompatibility a kritické upozornenia. Počnúc verziou CUDA 13 už inštalátor Toolkit neobsahuje ovládač. Ovládač NVIDIA sa inštaluje samostatne. z príslušnej stránky ovládačov.

Tichá inštalácia a výber komponentov

Ak potrebujete nasadiť ticho, inštalátor akceptuje režim bez rozhrania s parameterom -s a umožňuje vybrať konkrétne podbalíky podľa názvu namiesto inštalácie všetkého. Automatickým reštartom môžete tiež zabrániť pomocou parametra -n. Táto granularita je užitočná na prispôsobenie prostredí zostavovania a zníženie zaberanej plochy.

Medzi bežnými podbalíčkami nájdete položky ako napríklad nvcc, cudart, cuBLAS, cuFFT, cuRAND, cuSOLVER, cuSPARSENsight Compute, Nsight Systems, integrácia Visual Studia, NVRTC, NVTX, NVJitLink, demanglery a nástroje ako cuobjdump alebo nvdisasm. Ak chcete kompilovať a profilovať, vyberte si nástroje NsightAk ho len spúšťate, môže stačiť doba behu.

Rozbaľte inštalátor a skontrolujte jeho obsah

Pre audit alebo firemné balenie je možné kompletný inštalátor extrahovať pomocou nástrojov podporujúcich LZMA, ako napríklad 7-Zip alebo WinZip. Nájdete tu strom a moduly CUDAToolkit Integračné súbory Visual Studia sú umiestnené v samostatných priečinkoch. Súbory .dll a .nvi v týchto priečinkoch nie sú súčasťou samotného inštalovateľného obsahu.

Nainštalujte CUDA na Windows pomocou Conda

Ak uprednostňujete správu prostredia pomocou Condy, NVIDIA publikuje balíčky na stránke anaconda.org/nvidia. Základná inštalácia sady nástrojov Robí sa to jediným príkazom `conda install` a predchádzajúce verzie môžete opraviť aj pridaním značky `release`, napríklad na uzamknutie verzie 11.3.1. uninstall Je to rovnako priame.

Nainštalujte CUDA cez pip (kolesá)

NVIDIA ponúka Python wheels zamerané na CUDA runtime pre Windows. Sú primárne určené pre používanie CUDA s Pythonom a neobsahujú kompletné vývojárske nástroje. Najprv nainštalujte nvidia-pyindex, aby pip poznal index NVIDIA NGC, a uistite sa, že máte aktualizované pip a setuptools, aby ste sa vyhli chybám. Potom nainštalujte metabalíky ktoré potrebujete, napríklad nvidia-cuda-runtime-cu12 alebo nvidia-cublas-cu12.

Tieto metabalíky sú zamerané na špecifické balíky, ako napríklad nvidia-cublas-cu129, nvidia-cuda-nvrtc-cu129, nvidia-npp-cu129 a ďalšie. Pamätajte, že prostredie spravuje pip.Ak chcete používať CUDA mimo virtuálneho prostredia, budete musieť upraviť systémové cesty a premenné, aby sa správne prepojili.

Overenie inštalácie v systéme Windows

Otvorte príkazový riadok a spustite príkaz nvcc -V, aby ste potvrdili nainštalovanú verziu. Klonovanie vzoriek CUDA Stiahnite si príklady z GitHubu a skompilujte ich pomocou Visual Studia. Spustite deviceQuery a bandwidthTest: ak prebehne úspešná komunikácia s GPU, uvidíte, že zariadenie bolo detekované a úspešné absolvovanie testov Žiadne chyby. Ak deviceQuery nenájde zariadenia, skontrolujte ovládač a či je grafická karta viditeľná v systéme.

WSL s akceleráciou CUDA

Windows 11 a najnovšie verzie Windowsu 10 podporujú spúšťanie frameworkov a nástrojov strojového učenia s akceleráciou CUDA v rámci WSL vrátane PyTorch, TensorFlow a Docker Pomocou NVIDIA Container Toolkit najprv nainštalujte ovládač s podporou CUDA v WSL, potom povoľte WSL a nainštalujte distribúciu glibc, ako napríklad Ubuntu alebo Debian.

Uistite sa, že máte aktualizované jadro WSL (minimálne 5.10.43.3). Pozrite sa na to s Použite príkaz `wsl cat /proc/version` z PowerShellu. Potom postupujte podľa používateľskej príručky CUDA vo WSL na inštaláciu knižníc a kontajnerov a začnite spúšťať svoje pracovné postupy Linuxu vo Windowse bez toho, aby ste opustili svoje prostredie.

Odinštalovanie CUDA vo Windowse

Chcete sa po nainštalovaní CUDA na Windows vrátiť k predchádzajúcej verzii? Všetky podbalíky je možné vrátiť späť. Odinštalovanie z ovládacieho panela Používanie programov a funkcií. Ak spravujete sadu nástrojov pomocou nástrojov Conda alebo PIP, použite mechanizmy odinštalovania každého správcu, aby ste predišli zanechaniu zvyškov balíkov.

Poznámky k kompatibilite verzií

CUDA 11.8 bola veľmi populárna verzia vďaka svojej stabilite a podpore ekosystému. Typické požiadavky Pre verziu 11.8: GPU s výpočtovou kapacitou 3.0 alebo vyššou, 64-bitová verzia, minimálne 8 GB RAM a aspoň 4 GB pamäte GPU. V systéme Linux sa dobre integruje s distribúciami ako Ubuntu 18.04/20.04, RHEL/CentOS 7/8 atď.

CUDA 12.x prináša vylepšenia runtime prostredia a knižníc a posúva závislosti najnovšie ovládačeCUDA 13 natrvalo oddeľuje ovládač od inštalátora Toolkit: nezabudnite si ovládač nainštalovať sami. Dôležité objasnenieCUDA je technológia od spoločnosti NVIDIA a vyžaduje grafické karty NVIDIA; ak niekde vidíte, že je kompatibilná aj s grafickými kartami AMD, nie je to správne pre CUDA stack.

Inštalácia CUDA na Windows: Riešenie bežných problémov

• Inštalačný program zlyhá alebo nedokončí úlohu.Skontrolujte protokoly inštalátora a overte antivírusový program, miesto na disku a oprávnenia správcu. Skúste to znova s ​​úplným inštalátorom, ak je sieť nestabilná, alebo v tichom režime, ak sa vyskytnú konflikty používateľského rozhrania.
• deviceQuery nedetekuje GPUSkontrolujte, či je ovládač správny, či je grafická karta aktívna a či aplikácia používa dGPU. V prípade potreby aktualizujte ovládač a preinštalujte súpravu Toolkit.
• Konflikty s kníhkupectvámiAk máte nainštalovaných viacero súprav nástrojov, overte CUDA_PATH a PATH. V Pythone skontrolujte, či sú verzie PyTorch alebo TensorFlow a ich konfigurácie kompatibilné s vašou verziou CUDA/cuDNN.
• Visual Studio nekompiluje súbor .cuPridajte do projektu prispôsobenia CUDA Build a označte súbory .cu ako CUDA C/C++. Overte, či je MSVC kompatibilný s vašou sadou nástrojov.

Nástroje, vzorky a dokumentácia

Okrem nvcc a knižníc obsahuje sada nástrojov na inštaláciu CUDA vo Windowse aj profily a analyzátory, ako napríklad Nsight Systems a Nsight Compute, a dokumentáciu vo formáte HTML/PDF pre jazyk CUDA C++. lepšie postupyOficiálne príklady sú na GitHub a sú vynikajúcim základom pre overovanie ovládačov, výkonu pamäte a multiprocesorov.

Kedy použiť Conda alebo PIP verzus klasický inštalátor

Conda a pip sú ideálne, keď sa zameriavate na spúšťanie ML frameworkov, ktoré už obsahujú závislosti konzistentné s konkrétnymi verziami CUDA. výhodaIzolácia prostredia a menšie trenie. Nevýhoda: Pre natívny vývoj v C++ alebo plnú integráciu s VS ponúka klasický inštalátor Toolkit. všetky nástroje a najkompletnejší zážitok.

Rýchle najčastejšie otázky

• Ako zistím, či je moja grafická karta kompatibilná s CUDA? Otvorte Správcu zariadení, prejdite do časti Grafické adaptéry a skontrolujte model; porovnajte ho s oficiálnym zoznamom grafických kariet CUDA od spoločnosti NVIDIA. Môžete tiež spustiť príkaz nvidia-smi a overiť si to. Zobrazí sa vaša grafická karta.
• Môžem trénovať bez CUDA? Áno, bude to fungovať na CPU, ale bude to pomalšie. Ak chcete používať GPU s PyTorch alebo TensorFlow vo Windowse, uistite sa, že máte nainštalovaný kompatibilné zostavy s vašou verziou CUDA alebo použite WSL s kontajnermi NVIDIA.
• Konkrétne staršie verzieNiektoré nástroje vyžadujú kombinácie, ako napríklad CUDA 10.1 s cuDNN 7.6.4. V takom prípade nainštalujte tieto presné verzie a umiestnite knižnica cuDNN DLL v priečinku bin príslušnej sady nástrojov, čím sa zabráni súčasnému používaniu viacerých cuDNN.

Ak chcete nainštalovať CUDA na Windows a zrýchliť si prácu pomocou kompletného sprievodcu, vyššie uvedené kroky a odporúčania vám pomôžu všetko zvládnuť. Sedí ako uliaty. od prvej stavby.