NVIDIA представила крупнейшее за 20 лет обновление CUDA 13.1

Компания NVIDIA официально выпустила CUDA 13.1, назвав это обновление «самым крупным и всеобъемлющим» со времён появления платформы CUDA в 2006 году.

Ключевым нововведением стал революционный модель программирования CUDA Tile, который знаменует переход к новому, более высокому уровню абстракции в программировании GPU.

Традиционное программирование для графических процессоров основано на модели SIMT (одна инструкция — множество потоков), где разработчикам приходится работать с низкоуровневыми деталями, такими как потоки, память и синхронизация.

Модель CUDA Tile основана на работе с блоками данных. Теперь разработчики могут сосредоточиться на организации данных в блоки и выполнении вычислений над этими блоками, в то время как сложные задачи, такие как планирование потоков, организация памяти и распределение аппаратных ресурсов, будут автоматически обрабатываться компилятором и средой выполнения.

Для поддержки программирования на основе блоков в CUDA 13.1 представлен виртуальный набор инструкций (Tile IR), а также выпущен инструмент cuTile, позволяющий разработчикам писать GPU-ядра на Python.

Это значительно снижает порог входа в GPU-программирование, позволяя даже специалистам по данным и исследователям, не знакомым с традиционным CUDA C/C++ или низкоуровневой моделью SIMT, писать код с ускорением на GPU.

Tile-программирование не заменяет SIMT, а предлагает альтернативный, параллельный путь. Разработчики могут гибко выбирать наиболее подходящую модель в зависимости от конкретной задачи.

Значение CUDA 13.1 выходит за рамки простого добавления функций или оптимизации производительности. Обновление закладывает основу для создания нового поколения высокоуровневых, кроссплатформенных библиотек и фреймворков для вычислений на GPU. Вводя Tile IR и высокоуровневые абстракции, NVIDIA добавляет более толстый промежуточный слой между аппаратным и программным обеспечением.

Ранее конкуренты (такие как ROCm от AMD и OneAPI от Intel) в основном полагались на уровни совместимости для трансляции кода CUDA. Однако для новой высокоуровневой модели CUDA Tile простого перевода кода уже недостаточно.

Конкурирующим платформам теперь необходимо создавать столь же интеллектуальные компиляторы для обработки Tile IR, что объективно повышает сложность достижения технологического паритета и может усилить привязку пользователей к экосистеме CUDA.

CUDA (Compute Unified Device Architecture) — это параллельная вычислительная платформа и модель программирования, созданная NVIDIA для вычислений общего назначения на графических процессорах. За почти два десятилетия она стала отраслевым стандартом для научных вычислений, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.