目标检测第4步：显卡、GPU、CUDA、cuDNN的介绍及如何在Windows 10下安装cuDNN？

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一、显卡和GPU的关系

二、CUDA是什么？

三、cuDNN是什么？

四、cuDNN的安装过程 

1、下载cuDNN

2、安装cuDNN

3、检验CUDA是否被cuDNN影响

A、查看CUDA版本

B、运行CUDA的测试文件

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一、显卡和GPU的关系

       显卡又叫“显示卡”、“显示适配器”，是个人计算机（Personal Computer）的组成部分之一，启到控制显示器正确显示的作用，基本功能（原理）就是将模拟信号转换为电信号。市场主流的显卡大多都是NVIDIA（英伟达）和AMD（超微半导体）这两个公司设生产的，分别被简称为N卡和A卡（N&A就是取自各自公司英文首字母）。

       显卡的结构为：电容、显存、显示芯片、风扇、各类接口等。其中显存全称为“显示存储器”，和计算机中的存储器相似，负责存储显示芯片需要处理的各种数据，其容量的大小，性能的高低，直接影响着电脑的显示效果；显示芯片就是深度学习中经常提到的GPU或者VPU（或被称作图形处理器），负责并行计算工作，工作时产生的热量由风扇负责排除；各类接口负责输入输出和桥接。

       显卡分为三个种类：集成显卡、独立显卡、核芯显卡。集成显卡顾名思义就是集成，将显示芯片、显存等都集成在主板上，性能偏差。这就意味着散热低、功耗低。独立显卡就是独立出来，显示芯片、显存等都在一块电路板上（显卡），然后插在主板上，特点是功耗大、散热大，性能强，常作为游戏卡和专业卡。核芯显卡是将图形核心集成在处理核心上的显卡，构成一个完整的处理器。这里我们因为要进行深度学习，所以更多关注N卡。

        众所周知，独立显卡中的GPU具有并行计算能力，所以常用来进行图像处理。经常听到的描述显卡性能好坏的名词“算力”是怎么一回事呢？先来看一下算力的单位TFLOPS，每秒钟可以完成几万亿次单精度运算。早期是以单精度（也即float）的运算能力峰值作为（宣传）指标，现在也见过以半精度浮点计算能力对各大主流GPU进行排行的，当然也有双精度的。除了算力以外，还有一个衡量显卡性能的指标，那就是带宽，从显存读取数据的速度，这个指标的大小与位宽、频率相关。

        所以，显卡和GPU的关系是：GPU是显卡上的一块芯片，是其重要组成部分，而显卡是包含GPU的一块集成电路板，GPU不等于显卡。另外性能卓越的GPU的核数一般有很多，被称为众核，非常适合在众多核心中执行相同的指令流

二、CUDA是什么？

       CUDA（Compute Unified Device Architecture）是英伟达公司开发的基于自家显卡的、基于新的并行编程模型和指令集架构的通用计算架构，让用户通过此架构充分利用N卡的GPU进行复杂高效的并行计算，如进行深度学习。 

三、cuDNN是什么？

       cuDNN是用于深度神经网络的GPU加速库，具有高性能、易使用、低内存等特点，可以以插入式的方式集成到更高级别的机器学习框架中，从而让技术人员专注于设计神经网络结构（模型），而不是费劲脑汁提高性能。那既然是插入式集成，cuDNN的安装步骤是什么呢？

四、cuDNN的安装过程 

1、下载cuDNN

       因为之前的博文“目标检测第3步”下载的CUDA版本是11.1，那么我们就要找到与CUDA11.1版本对应的cuDNN版本。地址为：cuDNN Archive | NVIDIA Developer

2、安装cuDNN

下载到的cuDNN文件是一个压缩包，解压缩之后会出现如下文件夹：

接下来需要将解压出来的这三个文件夹中的文件分别拷贝到CUDA对应的文件夹里，打开CUDA的安装目录：

到此为止，cuDNN已经成功的安装到了CUDA的内部。因为我们安装了cuDNN，所以有必要按照上一篇博文中提到的检验方法，再次对CUDA进行检验。

3、检验CUDA是否被cuDNN影响

A、查看CUDA版本

win+R，输入cmd。在里面输入“nvcc -V”或者“nvcc --version”，如果出现以下截图即可证明CUDA安装成功：

B、运行CUDA的测试文件

打开CUDA的安装目录，找到如下截图的两个文件：

 

 以上两张截图末尾的Result均为pass状态，所以，我们刚才安装的cuDNN不会对原有的CUDA造成影响。

总结：显卡、GPU、CUDA、cuDNN的使用是一个需求逐渐提升的过程。小时候，喜欢玩大型网络游戏，原有的集成显卡无法满足游戏要求，那么就得要求有好的显卡，并且要有适配的显卡驱动。大了之后，学习了计算机视觉，需要使用GPU进行复杂的计算及推理，这样的情况下我们知道了GPU。随着学习的深入，原来GPU的简单操作无法满足我们对于深度学习中的网络性能时，CUDA出现在我们的面前。最后我们开始进行深度神经网络的学习了，CUDA对GPU的加持也无法满足我们的需求了，我们引入了注重性能的cuDNN。

本文标签： 显卡目标如何在GPUCUDA