1.Windows用Visual Studio 2022编译支持CUDA12的源码gromacs 2024.2教程
2.入坑指南| OpenCV4.8 + CUDA + 扩展模块支持编译
3.Autoware.io源码编译安装
4.[技术随笔]🛠🛠从源码安装Pytorch3D详细记录及学习资料
5.AI模型部署实战：利用OpenCV的CUDA模块加速视觉模型部署流程
6.CUDA学习：基础知识小结

Windows用Visual Studio 2022编译支持CUDA12的gromacs 2024.2教程

       为了在 Windows 上使用 Visual Studio 编译 Gromacs .2 版本支持 CUDA，您需要遵循以下步骤。编译

       首先，源码安装 Visual Studio ，编译无论是源码企业版、专业版还是编译php电脑应用源码社区版均可，确保在安装时选择使用 C++ 的源码桌面开发组件。

       其次，编译下载并安装 CUDA ，源码从官方 CUDA Toolkit Archive 获取。编译

       接着，源码下载并安装 FFTW3.3.，编译从 fftw.org 下载相应的源码库。

       打开命令提示符，编译解压 FFTW3.3. 的源码源码，并在目录中建立 build 文件夹。

       进入 build 文件夹，然后在命令提示符中执行编译安装命令。

       修改 CUDA 头文件中的 host_config.h，定位到大约第 行，将版本号从 改为 ，确保编译过程顺利。

       下载 Gromacs .2 的编译源码，从提供的链接获取。

       下载完成后，解压缩源码，进入 build 目录，执行 cmake 命令进行配置。

       在 cmake 配置时，选择合适的 GMX_CUDA_TARGET_SM 参数，根据您的显卡选择 sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_ 中的一个，我以 sm_ 为例，即 -DGMX_CUDA_TARGET_SM=。

       编译时可能会遇到错误，如 nvcc fatal 错误或 CMake 错误。解决这类问题需要耐心，确保按照配置正确地执行编译过程。

       如果需要比较修改的代码，可以使用 Beyond_Compare 工具进行代码对比，下载地址为提供的链接。

入坑指南| OpenCV4.8 + CUDA + 扩展模块支持编译

       欢迎关注最新版OpenCV4.8的CUDA加速编译指南。在深度学习模型部署速度提升方面，CUDA加速技术发挥着关键作用。为了顺利进行编译，首先需确保软件版本满足要求：使用CMake3.或更高版本，以及VS专业版或以上版本。配合ti显卡和CUDA.3版本，将OpenCV4.8源码包与扩展模块源码包解压至D盘。

       操作路径如下：D:\opencv-4.8.0与D:\opencv_contrib-4.8.0。启动CMake进行配置生成，点击Finish完成配置后，选择Generate，生成项目文件。设置扩展模块路径，并在搜索CUDA关键字后，qlexpress源码分析勾选相关选项，再次点击Configure，生成配置文件。

       打开OpenCV.sln文件，切换到Release模式，生成安装文件。预计编译时间较长，耐心等待即可。最终，编译完成后的结果展示了CUDA加速下的性能提升。

       技巧提示：在编译过程中，注意避免下载第三方文件，可手动放置到source/.cache文件夹内的相应位置。无需编译xFeature2D、FaceModel、Test等模块，避免不必要的依赖下载。

       配置完成后，可运行人脸检测案例和YOLOv8姿态评估模型，验证CUDA加速效果。使用以下代码启用GPU推理执行。

       总之，OpenCV4.8通过CUDA支持实现GPU加速，显著提升图像处理程序性能。请参考本人新书《OpenCV应用开发：入门、进阶与工程化实践》获取更多CUDA函数使用知识。

Autoware.io源码编译安装

       要编译安装Autoware.io，首先请确保已安装ROS1，如Ubuntu .版本的Melodic。以下步骤将指导你完成依赖安装及源码编译过程。

       安装依赖

       1. 对于CUDA的支持（可选但建议），你需要下载CUDA .0，链接位于developer.nvidia.com/cuda。安装时，遇到驱动安装询问时选择n，后续步骤默认安装即可。

       2. 安装cudnn，从developer.nvidia.com/rd...获取并进行安装。在cuda目录下进行软链接配置，并通过验证测试。

       其他依赖安装

       3. 安装eigen3.3.7，接着是opencv3，安装时需先安装依赖库，然后解压、配置和编译。

       源码下载与编译

       4. 创建新的工作区，下载并配置工作区，然后下载Autoware.ai源码。

       5. 使用rosdep安装依赖库，有CUDA版本和无CUDA版本两种编译方式。

       测试与问题解决

       6. 下载并运行demo，可能遇到的问题包括编译错误和链接问题。

       问题1：calibration_publisher报错，需修改CMakeList.txt文件。charles源码分析

       问题2：ndt_gpu编译错误，需替换Eigen3Config.cmake文件中的版本信息。

       问题3：opencv链接问题，需要检查和调整。

       问题4：rosdep更新慢，可通过修改源码和配置文件解决。

       问题5：runtime manager花屏，需安装wxPython 4.和libsdl1.2-dev。

       通过上述步骤，你应该能够成功编译并测试Autoware.io。如有任何疑问，查阅官方文档或社区论坛寻求帮助。

[技术随笔]🛠🛠从源码安装Pytorch3D详细记录及学习资料

       在启动安装Pytorch3D之前，首要任务是选择合适的pytorch基础镜像。我选择了包含CUDA组件和驱动的pytorch 1.9的devel版本，以确保满足Pytorch3D对于pytorch和cuda版本的要求。我使用的是python 3.7、pytorch 1.9和cuda.2，前提是你已经在宿主机上配置好了显卡驱动和nvidia-docker，以便在容器内映射宿主机的显卡信息。

       在安装前，确保nvcc编译器、CUDA工具箱和驱动正常运行，并且安装了git、vim、sudo和curl等基础工具。

       下一步是配置CUB工具。按照Pytorch3D的安装文档，为了支持CUDA，需要先配置CUB，并设置CUB_HOME环境变量。由于选择的镜像包含CUDA，编译过程中会自动包含cuda。为保险起见，可以指定FORCE_CUDA环境变量为1。

       从源码编译Pytorch3D时，避免了使用conda可能遇到的依赖冲突问题。在确认前两步没有问题后，编译过程通常顺利。安装完成后，检查日志和pytorch3d的版本信息。

       为了验证Pytorch3D的正常运行，从ARkit中导出BS系数，尝试使用它渲染一个简单的白模，并利用GPU。观察到显卡被充分利用，表明设置正确，可以进行后续操作。

       在完成安装并验证Pytorch3D的功能后，可以参考收集的资料来探索其更高级的用法。以下是几个示例：

       从Pytorch3D文档中获取的教程和代码示例。

       开源社区的讨论和问题解答，特别是与Pytorch3D相关的话题。

       个人经验分享和案例研究，canvas 操作源码可以在GitHub、Stack Overflow等平台找到。

       通过这些资源，您可以深入学习Pytorch3D的功能和应用，进一步拓展其在计算机图形学、三维重建和深度学习等领域的应用。

AI模型部署实战：利用OpenCV的CUDA模块加速视觉模型部署流程

       本文介绍使用OpenCV的CUDA模块加速视觉模型部署流程的方法。在之前的介绍中，我们提到了CV-CUDA库，但其对系统版本和CUDA版本的要求较高。对于不熟悉CUDA编程但希望利用CUDA加速模型部署的人来说，OpenCV的CUDA接口提供了一种替代方案。以下是基于OpenCV CUDA模块的基本使用方法、安装CUDA版本OpenCV以及加速视觉模型部署流程的详细步骤。

       在Ubuntu .系统中安装OpenCV时，仅使用apt安装命令将不包含CUDA模块。要使用CUDA模块，需通过源码编译安装。此过程包括下载源码、安装必要的依赖、配置CMake以加速依赖下载（通过-DOPENCV_DOWNLOAD_MIRROR_ID=gitcode选项从国内镜像下载），并设置环境变量。

       OpenCV CUDA模块提供了基本数据结构GpuMat，与Mat相似但专用于GPU操作，封装接口与Mat一致。此外，OpenCV提供了简单接口实现CPU与GPU数据转换，通过cv::Mat与cv::gpu::GpuMat之间的转换实现。在进行图像预处理时，使用GpuMat替换Mat，可将预处理流程加速。

       在部署视觉AI模型时，预处理是关键步骤。使用CPU进行预处理时，代码可能如下所示。利用OpenCV CUDA模块的接口，代码可以优化为使用GPU加速。CUDA模块接口与CPU版本一致，仅在名称后添加了cuda命名空间标识。这使得使用CUDA模块的难度大大降低，只需对照CPU接口查找对应的GPU版本即可。

       为了提高设备利用率，OpenCV CUDA模块还支持CUDA流技术。CUDA流允许在设备上并发执行多个内核任务，通过创建cv::cuda::Stream类对象并在调用每个CUDA接口时传入该对象，最后调用waitForCompletion()确保流上所有操作完成。这种优化方式对于在嵌入式平台上有效减少CPU资源消耗非常有利。

       综上所述，使用OpenCV的CUDA模块可以有效加速视觉模型的部署流程。尽管OpenCV提供的CUDA接口有限，但在大多数情况下足以满足需求。当需要更多自定义CUDA代码时，可以考虑使用CUDA进行更深入的优化。

CUDA学习：基础知识小结

       在CUDA学习中，神魔征途源码理解编译流程是基础。首先，让我们深入探讨nvcc的编译过程。在将源代码SRC编译为PTX时，编译选项中的XY代表虚拟架构的计算能力，它限制了代码可以利用的CUDA特性。接着，ZW在PTX到cubin的转换中表示真实架构的计算能力，确保执行文件能适配的GPU性能，必须注意ZW应大于等于XY。示例编译选项如下：

       除了常规编译，JIT编译方式会在执行时动态编译PTX，这里也有一个JIT编译选项示例。简化编译选项如-arch=sm_XY，等同于指定虚拟架构。

       CUDA编程中，SM、SP、grid、block、warp和thread等概念是关键。从软件角度看，它们之间有明确的关系。例如，grid和block的维度可以是三维的，而thread的索引通过维度转换来获取。这里有一张图展示了这些概念的关系。

       kernel function是CUDA程序的核心，它的定义和使用有一些限制。要正确调用，需要指定grid_size和block_size，它们对应于block的数量和thread的数量。这里详细解释了kernel function的定义和调用方式。

       CUDA函数的修饰词__host__、__device__、__global__决定函数的执行环境。CUDA程序通常分为数据准备、执行kernel、数据交换和错误处理等步骤，其中数据拷贝是一个关键环节，使用cudaMemcpy进行，它支持多种数据传输方向。

       计时是性能评估的重要手段，CUDA通过事件来实现。Debug功能则涉及API错误检测和kernel function的异步执行错误检查。CUDA-MEMCHECK工具集是调试工具的重要组成部分，可以通过特定命令调用。

win + CUDA 9.0 + cuDNN 7.0 + tensorflow源码编译安装

       在配置个人深度学习主机后，安装必备软件环境成为首要任务。使用Anaconda5.0.0 python3.6版本管理Win python环境，新建基于python3.5的tensorflow-gpu-py conda环境。直接使用conda安装tensorflow，会默认安装tensorflow-gpu 1.1.0并主动安装cudatoolkit8.0 + cudnn6.0。若需配置CUDA环境，需自行下载并安装cuda9.0 + cudnn7.0，配置环境变量。pip安装tensorflow，会默认安装最新版本tensorflow-gpu 1.3.0。配置不当导致import tensorflow时报错：'ModuleNotFoundError: No module named '_pywrap_tensorflow_internal'。尝试源码编译tensorflow解决此问题。

       查阅tensorflow官网文档，了解cmake window build tensorflow方法。文档中提到，tensorflow源代码目录下有详细网页介绍Windows环境编译方法，包含重要信息。发现安装tensorflow-gpu版本、配置CUDA8.0 + cuDNN6.0/cuDNN5.1或CUDA9.0 + cuDNN7.0时，import tensorflow时报错。查阅错误信息，网上解答提及需要配置正确的CUDA和cuDNN版本。然而，尝试安装和配置后依然报错。安装tensorflow cpu版本无问题，确认CUDA环境配置错误。

       决定源码编译tensorflow-gpu以解决问题。查阅文档，执行编译操作。在window环境下编译tensorflow源码，需要准备的软件包括Git、tensorflow源码、anaconda、swig、CMake、CUDA、cuDNN、Visual Studio 。在百度网盘下载相关软件。

       配置过程中，修改CMakeLists.txt以适应CUDA 9.0 + cuDNN 7.0。在cmake目录下新建build文件夹，执行命令配置tensorflow。配置后进行编译，遇到问题如：cudnnSetRNNDescriptor参数不匹配、网络访问问题、编码问题、protobuf库下载问题、zlib.h文件不存在、下载链接失败、无法解决的错误等。

       为解决这些问题，采取相应措施，如修改cuda_dnn.cc文件、网络代理设置、文件编码转换、忽略警告信息、多次尝试下载、修改cmake配置文件等。遇到无法解决的问题，如CUDA编译器问题、特定源代码文件问题，提交至github tensorflow进行讨论。

       完成源码编译后，安装tensorflow-gpu并进行验证。在下一步中继续讨论验证过程和可能遇到的后续问题。整个编译过程耗时、复杂，需要耐心和细心，希望未来能有官方解决方案以简化编译过程。

在 Nvidia Docker 容器编译构建显存优化加速组件 xFormers

       本篇文章，聊聊如何在新版本 PyTorch 和 CUDA 容器环境中完成 xFormers 的编译构建。

       让你的模型应用能够跑的更快。

       写在前面

       xFormers[1] 是 FaceBook Research （Meta）开源的使用率非常高的 Transformers 加速选型，当我们使用大模型的时候，如果启用 xFormers 组件，能够获得非常明显的性能提升。

       因为 xFormers 对于 Pytorch 和 CUDA 新版本支持一般会晚很久。所以，时不时的我们能够看到社区提出不能在新版本 CUDA 中构建的问题（ #[2]或 #[3]），以及各种各样的编译失败的问题。

       另外，xFormers 的安装还有一个问题，会在安装的时候调整当前环境已经安装好的 PyTorch 和 Numpy 版本，比如我们使用的是已经被验证过的环境，比如 Nvidia 的月度发布的容器环境，这显然是我们不乐见的事情。

       下面，我们就来解决这两个问题，让 xFormers 能够在新的 CUDA 环境中完成编译，以及让 xFormers 的安装不需要变动我们已经安装好的 Pytorch 或者 Numpy。

       环境准备

       环境的准备一共有两步，下载容器和 xFormers 源代码。

       Nvidia 容器环境

       在之前的 许多文章[4]中，我提过很多次为了高效运行模型，我推荐使用 Nvidia 官方的容器镜像（ nvcr.io/nvidia/pytorch:.-py3[5]）。

       下载镜像很简单，一条命令就行：

       完成镜像下载后，准备工作就完成了一半。

       准备好镜像后，我们可以检查下镜像中的具体组件环境，使用docker run 启动镜像：

       然后，使用python -m torch.utils.collect_env 来获取当前环境的信息，方便后续完成安装后确认原始环境稳定：

       获取 xFormers

       下载 xFormers 的源代码，并且记得使用--recursive 确保所有依赖都下载完毕：

       xFormers 的源码包含三个核心组件cutlass、flash-attention、sputnik，除去最后一个开源软件在 xFormers 项目 sputnik 因为 Google 不再更新，被固定了代码版本，其他两个组件的版本分别为：cutlass@3.2 和 flash-attention@2.3.6。

       Dao-AILab/flash-attention[6]目前最新的版本是 v2.4.2，不过更新的主干版本包含了更多错误的修复，推荐直接升级到最新版本。在 v2.4.2 版本中，它依赖的 cutlass 版本为 3.3.0，所以我们需要升级 cutlass 到合适的版本。

       Nvidia/cutlass[7] 在 3.1+ 的版本对性能提升明显。

       不过如果直接更新 3.2 到目前最新的 3.4flash-attention 找不到合适的版本，会发生编译不通过的问题，所以我们将版本切换到 v3.3.0 即可。

       另外，在前文中提到了在安装 xFormers 的时候，会连带更新本地已经安装好的依赖。想要保护本地已经安装好的环境不被覆盖，尤其是 Nvidia 容器中的依赖不被影响，我们需要将xformers/requirements.txt 内容清空。

       好了，到这里准备工作就结束了。

       完成容器中的 xFormers 的安装

       想要顺利完成 xFormers 的构建，还有一些小细节需要注意。为了让我们能够从源码进行构建，我们需要关闭我们下载 xFormers 路径的 Git 安全路径检查：

       为了让构建速度有所提升，我们需要安装一个能够让我们加速完成构建的工具ninja：

       当上面的工具都完成后，我们就可以执行命令，开始构建安装了：

       需要注意的是，默认情况下安装程序会根据你的 CPU 核心数来设置构建进程数，不过过高的工作进程，会消耗非常多的内存。如果你的 CPU 核心数非常多，那么默认情况下直接执行上面的命令，会得到非常多的Killed 的编译错误。

       想要解决这个问题，我们需要设置合理的MAX_JOBS 参数。如果你的硬件资源有限，可以设置 MAX_JOBS=1，如果你资源较多，可以适当增加数值。我的构建设备有 G 内存，我一般会选择设置 MAX_JOBS=3 来使用大概最多 GB 的内存，来完成构建过程，MAX_JOBS 的构建内存消耗并不是完全严格按照线性增加的，当我们设置为 1 的时候，GB 的设备就能够完成构建、当我们设置为 2 的时候，使用 GB 的设备构建会比较稳妥，当设置到 4 的时候，构建需要的内存就需要 GB 以上了。

       构建的过程非常漫长，过程中我们可以去干点别的事情。

       当然，为了我们后续使用镜像方便，最好的方案是编写一个 Dockerfile，然后将构建的产物保存在镜像中，以方便后续各种场景使用：

       在构建的时候，我们可以使用类似下面的命令，来搞定既使用了最新的 Nvidia 镜像，包含最新的 Pytorch 和 CUDA 版本，又包含 xFormers 加速组件的容器环境。

       如果你是在本机上进行构建，没有使用 Docker，那么构建成功，你将看到类似下面的日志：

       等待漫长的构建结束，我们可以使用下面的命令，来启动一个包含构建产物的容器，来测试下构建是否成功：

       当我们进入容器的交互式命令行之后，我们可以执行python -m xformers.info，来验证 xFromers 是否构建正常：

       以及，使用python -m torch.utils.collect_env 再次确认下环境是否一致：

       最后

       好了，这篇文章就先写到这里啦。

银河系CUDA编程指南(2.5)——NVCC与PTX

       在构建了一个以cuDNN和cuBLAS为基础的简单深度学习框架后，我已将其开源，并鼓励大家参与交流学习。未来计划逐步完善框架，将尝试使用纯CUDA C实现，并与cuDNN进行性能比较。关于cuDNN的使用，我也会后续专门撰写文章进行详细介绍。

       NVCC，CUDA的编译器，其核心是NVVM优化器，基于LLVM编译器结构。它本质上是一个集合，调用gcc、cicc、ptxas等工具编译CUDA源代码，区分主机代码（用ANSI C编写）和设备代码（CUDA扩展语言编写）。

       NVCC的编译过程分为离线编译和即时编译，通过预处理将源代码分为两部分，分别由不同编译器处理，最终合并为单个object文件。例如，通过dryrun选项可以查看编译步骤，包括头文件配置、CUDA设备代码编译等。

       PTX是CUDA的编程模型和指令集，是一种虚拟架构汇编，允许跨GPU优化。NVCC通过虚拟架构编译生成PTX，然后在实际GPU上执行为SASS。编译时，需设置虚拟和实际GPU架构以保证兼容性。

       Separate Compilation允许在编译阶段将device code分开处理，形成relocatable代码，然后在链接阶段定位到最终的host object。这与Whole Program Compilation不同，后者直接编译为executable device code。

       以cudnn-learning-framework的Makefile为例，需配置CUDA相关路径，添加cuDNN库，并调整编译生成部分，确保链接所有需要的.o文件。NVCC命令在编译时会执行链接任务。

GPU编程3：CUDA环境安装和IDE配置

       本文指导如何在个人机器上安装CUDA环境，结合集成开发环境Clion进行配置，以方便后续CUDA编程学习。

       安装CUDA环境如下：

       1. 针对显卡型号，从官方下载相应驱动。

       示例显卡型号：小米pro寸，GF MX 。

       参考链接：nvidia.cn/Download/index.aspx

       2. 阻止或卸载nouveau驱动。

       3. 通过控制台进入文本界面，安装NVIDIA驱动。

       步骤示例：调整引导运行级别，以便开机进入文本界面。

       网址参考：jingyan.baidu.com/article/0abcb0fbdf.html

       4. 确认驱动安装。

       5. 尽量与CUDA版本匹配安装NVIDIA驱动。

       6. 进行CUDA测试。

       CUDA代码编译与运行：

       编译CUDA源码时，包含两个部分：CUDA设备函数与主机函数，它们分开独立编译。CUDA 5.0+支持文件间设备代码独立编译，而整体编译是默认模式。

       编译三个文件（a.cu, b.cu, c.cpp），其中a.cu调用了b.cu中定义的设备代码，可以使用独立编译方式实现。

       详细编译步骤：使用nvcc编译设备函数，普通C/C++编译器编译主机代码。

       举例：`nvcc a.cu`编译设备文件。

       实际工程中，为了优化编译效率，常采用`makefile`或`CMake`工具配置源码编译。

       `nvcc`支持多种快捷开关，如`-arch=sm_`编译特定架构。

       基于Clion的CUDA配置流程：

       1. 遇到Clion创建CUDA可执行文件失败问题。

       检查是否已安装NVCC。

       验证机器安装GPU卡。

       检查安装路径：执行`which nvcc`，若未找到，则进行安装。

       确认安装位置：输入`nvcc`显示默认路径，通常为`/usr/bin/nvcc`。

       2. 利用Clion新建CUDA项目，并设置CMake。

       配置CMake代替`makefile`，简化编译过程。

       输出及结果：提供示例链接供参考。