cuda有什么并行算法程序

时间:2025-01-28 20:49:20 手机游戏

CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,它使得GPU能够解决复杂的计算问题。CUDA提供了多种并行算法程序,包括但不限于以下几种:

向量加法

描述:这是最基本的并行算法之一,通常用于计算两个向量相加的结果。

示例代码

```cpp

__global__ void vectorAdd(float *a, float *b, float *c, int n) {

int tid = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

if (tid < n) {

c[tid] = a[tid] + b[tid];

}

}

```

归约操作

描述:归约是一种分而治之的方法,常用于求和、求积等操作。

示例代码

```cpp

__global__ void reduceSum(float *input, float *output, int size) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

float sum = 0.0f;

while (idx < size) {

sum += input[idx];

idx += blockDim.x * gridDim.x;

}

output[blockIdx.x] = sum;

}

```

映射(Map)

描述:将某个函数作用到输入队列的每一个元素,然后用结果更新该队列。

示例代码

```cpp

__global__ void mapOperation(float *input, float *output, int size) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

if (idx < size) {

output[idx] = input[idx] * 2.0f; // 例如,将每个元素乘以2

}

}

```

扫描(Scan)

描述:扫描是一种前缀和操作,用于计算数组的前缀和。

示例代码

```cpp

__global__ void scanArray(float *input, float *output, int size) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

float sum = 0.0f;

if (idx < size) {

output[idx] = input[idx];

for (int i = 1; i <= idx; i *= 2) {

sum += output[idx - i];

}

output[idx] += sum;

}

}

```

聚集(Gather)

描述:将数据从一个数组中聚集到另一个数组中。

示例代码

```cpp

__global__ void gatherArray(float *input, float *output, int size) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

if (idx < size) {

output[idx] = input[input[idx]];

}

}

```

散布(Scatter)

描述:将数据从一个数组中散布到另一个数组中。

示例代码

```cpp

__global__ void scatterArray(float *input, float *output, int size) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

if (idx < size) {

output[input[idx]] = input[idx];

}

}

```

转置(Transpose)

描述:将二维数组进行转置操作。

示例代码

```cpp

__global__ void transposeMatrix(float *input, float *output, int rows, int cols) {

int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;

int row = idx / cols;

int col = idx % cols;

if (row < rows && col < cols) {

output[col * rows + row] = input[row * cols + col];

}

}

```

这些示例代码展示了CUDA中一些常见的并行算法程序。开发者可以根据具体的应用需求选择合适的算法进行实现和优化。