01
CUDA生态全景图
英伟达软硬件一体化战略 · 诞生与演进 · 核心组件 · AI/HPC统治地位
战略生态
02
CUDA编程模型入门
GPU架构 · 核函数 · 线程层次 · 内存层次
编程基础
03
CUDA运行时API详解
设备管理 · 内存管理 · 流与事件 · 错误调试
API运行时
04
CUDA编译器NVCC
编译流程 · PTX/SASS · 优化选项 · 分离编译
编译器NVCC
05
CUDA数学库生态
cuBLAS · cuFFT · cuRAND · cuSPARSE · TensorRT
数学库cuBLAS
06
CUDA深度学习框架集成
PyTorch · TensorFlow · JAX · 框架依赖分析
深度学习框架
07
CUDA通信库NCCL
Ring/Tree AllReduce · 多机多卡 · 分布式训练
NCCL通信
08
CUDA视觉与图像处理库
NPP · OpenCV加速 · Video Codec · Optical Flow
视觉图像
09
CUDA并行计算模式
Map/Reduce/Scan · Stream Compaction · 直方图 · 排序
并行算法
10
CUDA内存优化技术
合并访问 · Bank Conflict · 常量/纹理内存 · 寄存器优化
内存优化
11
CUDA流与并发执行
多流并发 · 优先级 · CUDA Graphs · MPS
流并发
12
CUDA统一内存
编程模型 · 页面迁移 · 自动换页 · 对比手动管理
统一内存UM
13
CUDA动态并行
GPU启动核函数 · 递归 · 动态工作分配 · 开销分析
动态并行高级
14
CUDA Tensor Core编程
Tensor Core架构 · WMMA API · cuBLAS调用 · 自定义Kernel
Tensor CoreWMMA
15
CUDA Graph (图执行引擎)
构建/实例化 · 更新重放 · 性能对比 · 动态/静态图
Graph执行引擎
16
CUDA工具链
Nsight Systems · Nsight Compute · CUDA-GDB · Sanitizer
工具调试
17
CUDA vs AMD ROCm
ROCm架构 · HIP迁移 · 性能/生态对比
对比ROCm
18
CUDA vs Intel oneAPI
DPC++/SYCL · 迁移路径 · 性能对比 · 跨平台
oneAPIIntel
19
CUDA vs OpenCL/OpenACC
底层控制 · 指令式并行 · 易用性优势 · 技术选型
OpenCLOpenACC
20
科学计算中的CUDA
分子动力学 · 流体力学 · 量子化学 · 天体物理
科学计算HPC
21
金融计算中的CUDA
蒙特卡洛 · 期权定价 · VaR · 高频交易
金融低延迟
22
医疗影像中的CUDA
CT重建 · MRI · 深度学习推理 · DICOM并行
医疗影像
23
自动驾驶中的CUDA
LiDAR/Camera预处理 · BEV感知 · 路径规划 · 端到端部署
自动驾驶部署
24
大数据处理与RAPIDS
cuDF/cuML/cuGraph · GPU ETL · BlazingSQL · Spark集成
大数据RAPIDS
25
护城河之开发者生态
开发者规模 · 认证培训 · NVIDIA计划 · 第三方依赖
生态开发者
26
护城河之硬件绑定
深度耦合 · Tensor/RT Core独占 · 版本兼容 · 迁移成本
硬件绑定
27
护城河之软件栈锁定
cuDNN/cuBLAS闭源 · 驱动绑定 · 框架强依赖 · 替换难度
锁定闭源
28
护城河之性能壁垒
矩阵极致优化 · JIT积累 · 分析工具 · 追赶难度
性能壁垒
29
护城河之商业生态
Inception · AI Enterprise · 云厂商依赖 · 学术界垄断
商业生态
30
CUDA未来挑战与破局
ROCm追赶 · oneAPI愿景 · AI芯片新势力 · CUDA 12.x
未来挑战