🚀 实时系统GPU加速
性能调优实战
📚 30章 · 从入门到工业级案例
🎯 友好色系
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🧑🏫
01
实时系统与GPU基础
实时系统定义
GPU架构概览
应用场景
学习路径
02
CUDA编程模型入门
CUDA平台
主机与设备
核函数
线程层次
03
内存模型与数据管理
全局/共享/寄存器
常量纹理内存
cudaMalloc
cudaMemcpy
04
流与并发执行
CUDA流
默认/非默认流
同步机制
多流并发
05
事件与性能测量
事件创建/销毁
事件记录同步
测量核函数时间
06
占用率优化
占用率概念
计算占用率
块大小与Warp
寄存器压力
07
内存访问模式优化
合并访问
全局内存对齐
Bank冲突
__ldg
08
核函数优化策略
循环展开
指令级并行
快速数学函数
分支发散
09
异步操作与重叠
异步传输
计算传输重叠
流水线
双缓冲
10
实时调度与GPU任务
EDF/RM
GPU任务模型
上下文切换
优先级抢占
11
GPU与CPU协同设计
异构计算
任务划分
数据依赖
负载均衡
12
统一内存与性能
统一内存模型
页面错误
cudaMallocManaged
性能陷阱
13
动态并行
子核函数
递归嵌套
同步错误
适用场景
14
CUDA图与静态调度
图创建执行
依赖定义
图捕获
更新重放
15
NVIDIA Nsight工具链
Nsight Systems
Nsight Compute
瓶颈定位
指标解读
16
GPU硬件计数器与性能指标
SM利用率
内存带宽
指令吞吐
L1/L2命中率
17
实时系统中内存带宽优化
固定内存
零拷贝
内存池
带宽缓解
18
延迟隐藏与线程束调度
线程束状态
就绪选择
延迟隐藏
指令发射
19
多GPU编程与负载分配
多GPU环境
P2P通信
负载均衡
同步归约
20
实时系统中GPU电源管理
功耗性能权衡
DVFS
时钟锁定
温度管理
21
GPU虚拟化与容器化
GPU直通
vGPU
Docker/NVIDIA
资源隔离
22
实时系统中错误处理与调试
CUDA错误检查
异步错误
cuda-gdb
核心转储
23
深度学习推理GPU加速
TensorRT
量化剪枝
动态批处理
实时推理
24
信号处理与GPU加速
cuFFT
卷积运算
滤波实现
实时信号案例
25
计算机视觉与GPU加速
图像预处理
特征提取
YOLO检测
实时视频流
26
物理仿真与GPU加速
粒子系统
刚体动力学
流体仿真
物理引擎
27
实时数据库与GPU加速
GPU加速查询
数据并行
内存数据库
吞吐量优化
28
网络数据包处理与GPU
数据包分类
流量分析
DPDK协同
零拷贝网络
29
案例实战：自动驾驶感知
传感器融合
目标检测跟踪
路径规划
端到端延迟
30
案例实战：工业实时控制
PLC与GPU协同
高速数据采集
控制算法加速
确定性保证