【Pythonで学ぶ 】CUDA プログラミング入門

Google Colab で始める PyCUDA プログラミング

4.25 (279 reviews)
Udemy
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日本語
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Programming Languages
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【Pythonで学ぶ 】CUDA プログラミング入門
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Nov 2021
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What you will learn

Pythonを用いたCUDAプログラミング

HPCやGPUプログラミングを始めるための基礎知識

Google Colabを使ったGPUでのプログラムの実行方法

Why take this course?

背景

最近、GPU(Graphics Processing Unit)やHPC(High Performance Computing)といったキーワードをよく耳にしませんか?

実はこのGPUやHPCを支えている1つのキーテクノロジーがCUDA(Compute Unified Device Architecture)です。

CUDAとはNVIDIAが提供しているGPGPUのプログラミング開発環境です。

CUDAを使う事で、通常の計算にGPU並列処理を行う事が可能になり、CPU1コアで行う逐次処理に比べて10~100倍程度の高速化を見込めます。つまり、一昔前のスーパーコンピューターのような環境をGPUを使えば誰でも手軽に用意することが出来ます。


CUDAはC言語を拡張したCUDA Cを使うのが一般的ですが、CUDA CではC言語でのメモリ管理をする必要があるため、プログラミングの手間がかかります。

そこで、CUDA CのラッパーライブラリであるPyCUDAを使う事でPythonからCUDAを取り扱うことが出来ます。

PythonからCUDAを使えるとCUDA Cで面倒なメモリ管理が楽になるだけでなく、ファイル入出力や可視化もPythonのライブラリが利用できるので非常に多くのメリットを持ちます。


本コースとは

本コースは、PyCUDAを使ったGPU並列計算の入門講座です。

CUDAを取り扱うには、CUDAだけの知識ではなく、ハードウェアやソフトウェアの両方の知識を持っていた方が望ましいです。

この為、本コースではまずGPUとは何か?から始め、GPU周辺のハードウェアの知識(マザーボード/メモリ/GPUの性能指標)やCUDAの基礎的な用語(thread / block / grid / warpなど)で基礎を固めます。

そして、Google Colabを使った開発環境で実際のPyCUDAでのGPUプログラミングの基礎を学習していきます。

Google ColabはGoogleの提供する無料のPythonインタラクティブ環境ですが、実はGPUでの計算も対応しています。

この為、本コースはGPUをお持ちでない受講生の方も受講する事が可能になっています。


受講要件

本コースの受講要件は

・Pythonのプログラミングスキル

・数値計算の知識(*こちらは必須ではありません)

の2つです。このうち、最低限必要なのはPythonのプログラミングスキルのみです。


PyCUDAプログラミングを身に付けて、皆さんの計算を劇的に高速化しませんか?

まずはコースの概要だけでも見ていっていただければ幸いです。

Screenshots

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Our review

**Course Review: CUDA Programming with PyCUDA on Google Colab** **Overview:** This course offers a comprehensive introduction to CUDA programming through PyCUDA, allowing learners to understand and implement parallel computing concepts using Python. The course is structured in a way that enables practical, hands-on experience while learning, with particular attention given to setting up the environment, understanding thread management, and executing functions within the Google Colab platform. **Pros:** - **Practical Approach**: The course allows learners to apply what they've learned by writing their own functions and experimenting directly. It provides guidance on setting up thread numbers and offers recommendations for further information, which is highly beneficial for beginners. - **Clear and Comprehensible Content**: The materials are presented in a step-by-step manner, making complex topics like CUDA programming accessible and understandable. This approach helps deepen the understanding of the subject matter. - **Literature Quality**: The course provides PDF resources that accompany the lectures, enhancing the learning experience by offering written documentation alongside the video content. - **Ease of Access**: The use of Google Colab enables learners to engage with CUDA programming without needing their own hardware, making it accessible to a broader audience who may not have the necessary computational resources. - **Responsive Instructor Support**: The course maintains a high level of responsiveness to learner inquiries, which is crucial for maintaining motivation and overcoming challenges during the learning process. - **Real-World Application**: Learners can apply their knowledge immediately by using Google Colab samples and tutorials, which helps solidify concepts learned through the course. **Cons:** - **Outcome Visibility**: For learners interested in CUDA programming primarily for plainer knowledge rather than professional application, the end goal or output may not be as clear, potentially affecting motivation to complete the course. - **C Language Barrier**: The course relies on some understanding of the C language, which might present a barrier for those without prior programming experience in C, making it more challenging to follow along and fully grasp the concepts. - **Software Requirements**: While Google Colab is a great resource for those without hardware, some learners may still face challenges if they encounter issues with software versions, like the recent changes to Anaconda's licensing model. A pre-configured environment or alternative solutions would be beneficial. **Additional Comment:** A section that addresses common problems and their solutions, as well as advanced applications of CUDA programming within the course, would provide a more comprehensive learning experience. This would cater to both beginners and those looking to deepen their understanding of CUDA's practical applications. In conclusion, this course is highly recommended for individuals who wish to learn CUDA programming through Python, with a particular focus on leveraging Google Colab for hands-on practice without the need for personal hardware. The course excels in its clear explanations and responsive support system but could be enhanced by clarifying the learning outcomes and addressing potential software issues upfront.

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10/13/2019
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10/29/2019
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