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Windows で pycuda のインストール

GPUとは、グラフィックス・プロセッシング・ユニットの略で、コンピュータグラフィックス関連の機能、乗算や加算の並列処理の機能などがある. CUDA とは、NVIDIA社が提供している GPU 用のプラットフォームである.NVIDIA 社のグラフィックスカードが持つ GPU の機能を使うとき、CUDA を使うことになる。 この Web ページでは、CUDAを使って、400個の掛け算を行ってみる.

目次

  1. 前準備
  2. pycuda のインストール手順

前準備

前準備として,Anaconda のインストールが終わっていること. 手順を下に説明しています.

Anaconda のインストール

Python 3 の開発環境である Anacondaをおすすめ.Window でのインストール手順は次の通りです(Linuxでも同様の手順です).

  1. https://www.continuum.io/downloads#windowsを開く

  2. Download」をクリックする.

  3. ダウンロードが始まるので確認する.

  4. ダウンロードした .exe ファイルを実行して,Anacondaをインストール.

    Python処理系にはいくつかの種類がある. この Web ページでは Anaconda をおすすめしている. 以下,Windows に Anacondaをインストールしたものとして説明を続ける.

  5. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

  6. まずは,最新の conda-build パッケージが欲しい.今のコマンドプロンプトで,次のコマンドを実行

    conda install -y conda-build
    

    ※ 「Proceed ([y]/n)?」と表示されたら, y + Enter で続行する.「反応が遅いなあ」と思ったら、Enter キーを押してみる.

  7. conda が更新されたので,コマンドプロンプトをいったん閉じる

  8. 再び,コマンドプロンプトを管理者として実行

  9. コマンドプロンプトで,次のコマンドを実行

    conda update -y pip
    conda update -y setuptools
    conda update -y conda
    conda update -y conda-build
    

    ※ 「Proceed ([y]/n)?」と表示されたら, y + Enter で続行する.「反応が遅いなあ」と思ったら、Enter キーを押してみる.


pycuda のインストール手順

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

  2. 今のコマンドプロンプトで,次のコマンドを実行

    pip install --ignore-installed --upgrade ipykernel
    python -m pip install --upgrade pip
    conda update -y --all
    conda install -y numpy
    pip install --ignore-installed --upgrade pycuda 
    

    ※ 「Proceed ([y]/n)?」と表示されたら, y + Enter で続行する.「反応が遅いなあ」と思ったら、Enter キーを押してみる.

  3. インストール結果の確認

    エラーメッセージが出ていないことを確認する

  4. インストールされたパッケージのバージョンの確認

    conda list numpy
    conda list pycuda
    

pycuda を使ってみる

  1. 試しに、https://documen.tician.de/pycuda/ で公開されているサンプルプログラムを動かしてみる.

    そのためには, 「IPython シェル」を使ってみる.

    Anacondaに入っている開発環境 spyder を実行し,右下の ipython コンソールを使うのが簡単.

    import pycuda.autoinit
    import pycuda.driver as drv
    import numpy
    
    from pycuda.compiler import SourceModule
    mod = SourceModule("""
    __global__ void multiply_them(float *dest, float *a, float *b)
    {
      const int i = threadIdx.x;
      dest[i] = a[i] * b[i];
    }
    """)
    
    multiply_them = mod.get_function("multiply_them")
    
    a = numpy.random.randn(400).astype(numpy.float32)
    b = numpy.random.randn(400).astype(numpy.float32)
    
    dest = numpy.zeros_like(a)
    multiply_them(
            drv.Out(dest), drv.In(a), drv.In(b),
            block=(400,1,1), grid=(1,1))
    
    print (dest-a*b)
    

上のプログラムで、コンパイルできないというエラーメッセージが出る場合.

Visual Studio にパスを通すために、システム環境変数 PATH に次のようなディレクトリを追加する

14.0」のところは、使いたい Visual Studio の版に合わせて調整すること。 Visual Studio 2015 のときは「14.0

C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\bin