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NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール（Windows 上）

Windows での，NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール，nvcc の使用例をスクリーンショット等で説明する． NVIDIA CUDA ツールキットは，NVIDIA社が提供する GPU 用のツールキットである．GPU を用いた演算のプログラム作成や動作のための各種機能を備えている．ディープラーニングでも利用されている．

GPU 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．

【目次】

Visual Studio Community 2017 のインストール
NVIDIA ドライバ 10.0，NVIDIA CUDA ツールキット 7.6.5 のインストール
インストール後の確認
NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール
nvcc を動かしてみる（Build Tools for Visual Studio を利用）
NVIDIA CUDA サンプルプログラムのビルドと実行o

【サイト内の関連ページ】

Windows での主要なソフトウエアのインストールと設定: 別ページ »で説明
NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 11.8，NVIDIA cuDNN v8.8 のインストールと動作確認（Windows 上）: 別ページ »で説明

先人に感謝．

【関連する外部ページ】

NVIDIA ドライバのダウンロードページ: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp
NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive
NVIDIA CUDA ツールキットのページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit
Windows でのNVIDIA CUDA ツールキットのインストールガイド: https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-installation-guide-microsoft-windows/

Visual Studio Community 2017 のインストール

NVIDIA CUDA 10.0 は Visual Studio Commnity 2017, 2015, 2013, 2012 と連携して動く機能がある．

NVIDIA CUDA 10.0 のインストールの前に， Visual Studio Commnity 2017 のインストールを行う．

Visual Studio Commnity 2017 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2017」を選び，「ダウンロード」をクリック．その後表示されるダウンロードの画面で，「Visual Studio Commnity 2017」を選ぶ．インストール時には「C++ によるデスクトップ開発」をチェックしてインストールする．

NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 のインストール

● GPU

GPU は，グラフィックス・プロセッシング・ユニット（Graphics Processing Unit）の略である．現在は，３次元のビデオゲーム，さまざまな計算，ディープラーニングの高速な並列処理などに用いられている．

NVIDIA CUDA ツールキット

NVIDIA CUDA ツールキットは，NVIDIA社が提供する GPU 用のツールキットである．GPU を用いた演算のプログラム作成や動作のための各種機能を備えている．ディープラーニングでも利用されている．

【サイト内の関連ページ】

Windows での NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 11.8，NVIDIA cuDNN v8.8 のインストールと動作確認: 別ページ »で説明
Ubuntu での NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 11.8, NVIDIA cuDNN 8 のインストール: 別ページ »で説明

【関連する外部ページ】

NVIDIA ドライバのダウンロードの公式ページ: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp
NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive
NVIDIA CUDA ツールキットの公式のドキュメント: https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-installation-guide-linux/index.html
NVIDIA CUDA ツールキットのインストールに関する，NVIDIA CUDA クイックスタートガイドの公式ページ: https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-quick-start-guide/index.html

NVIDIA CUDA ツールキットのインストール時の注意点

【NVIDIA CUDA ツールキットの動作に必要なもの】

最新のNVIDIA ドライバ
Windows で，NVIDIA グラフィックス・カードの種類を調べたいときは， hwinfo (URL: https://www.hwinfo.com) を使って調べることができる．
Windows では，Build Tools for Visual StudioもしくはVisual Studio

【Windows でインストールするときの注意点】

Windows では， NVIDIA CUDA ツールキットのインストール中は，なるべく他のウインドウはすべて閉じておくこと．
NVIDIA CUDA ツールキットのインストールが終わったら，ユーザ環境変数 TEMP の設定を行う．
Windows のユーザ名が日本語のとき，nvcc がうまく動作しないエラーを回避するためである．
ユーザ環境変数 TEMP に「C:\TEMP」を設定するために，コマンドプロンプトで，次のコマンドを実行する．
```
call powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"TEMP\", \"C:\TEMP\", \"User\")"
```

NVIDIA cuDNN

NVIDIA cuDNN は， NVIDIA CUDA ツールキット上で動作するディープラーニング・ライブラリである．畳み込みニューラルネットワークやリカレントニューラルネットワークなど，さまざまなディープラーニングで利用されている．

Windows で，NVIDIA cuDNN の利用時に「Could not locate zlibwapi.dll. Please make sure it is in your library path!」と表示されるときは， ZLIB DLL をインストールすること．

【関連する外部ページ】

NVIDIA cuDNN のダウンロードの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cudnn
winimage の ZLIB DLL の公開ページ: http://www.winimage.com/zLibDll/

NVIDIA cuDNN のインストール時の注意点

【NVIDIA cuDNN の動作に必要なもの】

最新のNVIDIA ドライバ
対応するバージョンのNVIDIA CUDA ツールキット
最新のNVIDIA CUDA ツールキットでは動かないということもあるので注意．
Windows では，ZLIB DLL

ZLIB DLL は，データの圧縮と展開（解凍）の機能を持ったライブラリ．
ZLIB DLL のインストールを行うため， Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

次のコマンドを実行．
但し，「v11.8」のところは，実際にインストールされている NVIDIA CUDA ツールキットのバージョンを確認し，読み替えてください．
```
cd "C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.8\bin"
curl -O http://www.winimage.com/zLibDll/zlib123dllx64.zip
call powershell -command "Expand-Archive zlib123dllx64.zip"
copy zlib123dllx64\dll_x64\zlibwapi.dll .
```
NVIDIA Developer Program メンバーシップへの加入が必要．
NVIDIA Developer Program の公式ページ: https://developer.nvidia.com/developer-program

NVIDIA ドライバ

NVIDIA ドライバは，NVIDIA 社製の GPU を動作させるのに必要なドライバである．次の NVIDIA の公式サイトからダウンロードできる．ダウンロードのときは，使用しているオペレーティングシステムとGPUに適したものを選ぶこと．

【関連する外部ページ】

NVIDIA ドライバのダウンロードの公式ページ: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

以下，インストールの注意点をまとめている． Windows での NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストールの詳細は別ページ »で説明

① TensorFlow 1.15.5 が必要とする NVIDIA CUDA ツールキットと NVIDIA cuDNN のバージョンの確認

TensorFlow 1.15.5 を動かすために，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 を使う．

（10.2, 10.1 は不可．実際に試みて検証済み）．

NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 の根拠: cudart64_100.dll, cudnn64_7.dll が必要

② NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストールでの注意点

NVIDIA ドライバのインストールでの注意点まとめ（Windows 上）

Windows で，NVIDIA グラフィックス・カードの種類を調べたいときは， hwinfo (URL: https://www.hwinfo.com) を使って調べることができる．
次のページから，最新版の NVIDIA ドライバをダウンロードできる．
https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp
最新版ではない NVIDIA CUDA ツールキットのインストーラに同封されている NVIDIA ドライバは古いので，使用しない．

NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 インストールでの注意点まとめ（Windows 上）

前準備として，Build Tools for Visual StudioもしくはVisual Studio を，前もってインストールしておく．
NVIDIA CUDA ツールキットの nvcc の動作に必要．
Windows では， NVIDIA CUDA ツールキットのインストール中は，他のウインドウはすべて閉じておくこと．
他のウインドウを開いている場合，NVIDIA CUDA ツールキットのインストールが失敗する場合がある．
NVIDIA CUDA ツールキットのダウンロードのページ
NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive
TensorFlow GPU 版 1.15 のために，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 をインストールする．（他のバージョンとの共存可能）．
NVIDIA CUDA ツールキットのインストールが終わったら，ユーザ環境変数 TEMP の設定を行う．
Windows のユーザ名が日本語のとき，nvcc がうまく動作しないエラーを回避するためである．
ユーザ環境変数 TEMP に「C:\TEMP」を設定するために，コマンドプロンプトで，次のコマンドを実行する．
```
mkdir C:\TEMP
call powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"TEMP\", \"C:\TEMP\", \"User\")"
```
NVIDIA CUDA ツールキットのインストールでは，NVIDIA CUDA クイックスタートガイドの公式ページが参考になる．
https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-quick-start-guide/index.html

NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 のダウンロードとインストール

NVIDIA CUDA クイックスタートガイドの公式ページ: https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-quick-start-guide/index.html

NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブのページを開く
https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive
NVIDIA CUDA ツールキットのバージョンを選ぶ
ここでは，NVIDIA CUDA ツールキットの10.0を選んでいる
「Windows」，「10」，「exe [local]」を選ぶ．
「Base Installer」の右横の「Download」をクリックして，.exe ファイルをダウンロード
exe ファイルのダウンロードが始まる
ダウンロードした .exe ファイルを実行する．
展開（解凍）先ディレクトリ（フォルダ）の指定．
既定（デフォルト）のままでよい．「OK」をクリック．
展開（解凍）が自動で行われるので，しばらく待つ．
ライセンス条項の確認．
インストールオプションは，「カスタム（詳細）」を選び，「次へ」をクリック．
コンポーネントを確認する．
「CUDA」にチェックする．その他は，必要なものがあればチェックする．「次へ」をクリック．

複数の版の NVIDIA CUDA ツールキットをインストールする場合には，古い版のNVIDIA CUDA ツールキットをインストールするときに「CUDA」だけを選ぶようにする．
インストール場所の選択は，既定（デフォルト）のままでよい．「次へ」をクリック．
Visual Studio Integration について表示された場合
表示されなくても問題はない．

表示された場合には，NVIDIA CUDA のインストールを中止して， Visual Studio Commnity 2017 のインストールを行う．
Visual Studio Commnity 2017 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2017」を選び，「ダウンロード」をクリック．その後表示されるダウンロードの画面で，「Visual Studio Commnity 2017」を選ぶ．インストール時には「C++ によるデスクトップ開発」をチェックしてインストールする．
このとき，Windows セキュリティの画面が開くことがある．開いた場合には，「インストール」をクリック．
インストールが始まるので，確認する．
このとき，グラフィックス・カードのドライバのインストールについての画面が表示される場合がある．「インストール」をクリックして，インストールを続行する．
Visual Studio がインストール済みのときは，Nsight Visual Studio がインストールされたことが確認できる．確認したら「次へ」をクリック．

Visual Studio をインストールしていないときは，Nsight for Visual Studio はインストールされない．
インストール終了の確認．「閉じる」をクリック．

※ 「コンピュータを再起動してください」と表示される場合がある．そのときは，再起動する．
GeForce Experience が自動で開く場合がある
- 利用条件について表示されたときは、よく確認し、納得できる場合のみ同意・続行する
- リリースハイライトが表示される場合がある．
  リリースハイライトを確認したら，「x」をクリックして閉じる．
- このとき，最新版への更新が始まり，起動に時間がかかることがある．
  そして「お使いのGPU向けの新しいドライバーが入手可能です」と表示されることがある．そのときは，新しいドライバをインストールする．

インストール後の環境変数の確認

Windows のシステム環境変数が自動で設定される

システム環境変数 PATH
バージョン 10.0 の場合
次のように自動設定される．
```
C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin
C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\libnvpp
```
※ 複数の版の CUDA ツールキットをインストールする場合には，複数のパスが設定されるこのとき・古い版の方が先に来ている場合には、後になるように調整する
システム環境変数 CUDA_PATH
バージョン 10.0 の場合

次のように自動設定される． もし，10.0 よりも新しい NVIDIA CUDA ツールキットをインストール済みのときは，そのディレクトリに合うように，CUDA_PATH の値を書き換えること．
```
C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0
```
※ 複数の版の CUDA ツールキットをインストールしている場合には，最後にインストールしたものが設定される
その他
バージョン 10.0 の場合
システム環境変数 CUDA_PATH_V10_0
次のように自動設定される．
```
C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0
```

nvcc の動作確認

nvcc にパスが通っていることを確認する

Windows のコマンドプロンプトを開き、次のコマンドを実行する．エラーメッセージが出ないことを確認．

where nvcc

NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール

【要点】

NVIDIA cuDNN のダウンロードページ: https://developer.nvidia.com/cudnn から cuDNN を入手
ダウンロードには，登録が必要．利用条件は利用者で確認すること．
ダウンロードしたら，Windows ならば，C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 のようなディレクトリ（「10.0」のところはバージョン番号）に展開（解凍）．そして，パスを通しておくこと

NVIDIA cuDNN のインストールでの注意点まとめ（Windows 上）

NVIDIA cuDNN のダウンロードページ
https://developer.nvidia.com/cudnn
インストールするNVIDIA cuDNN のバージョンは 7.6.5 for CUDA 10.0
ダウンロードには，登録が必要．利用条件は利用者で確認すること．
Windows では，NVIDIA cuDNN に，パスを通す必要がある．
NVIDIA cuDNN の zip ファイルをダウンロードしたら，Windows ならば，C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 （「10.0」のところはバージョン番号）のようなパスの通っているディレクトリに展開（解凍）．
インストール後は，パスが通っていることを確認．
次の操作により，cudnn64_7.dll にパスが通っていることを確認する．
Windows のコマンドプロンプトを開き，次のコマンドを実行する．エラーメッセージが出ないことを確認．
```
where cudnn64_7.dll
```

ダウンロードとインストールの手順

NVIDIA cuDNN のウェブページを開く
https://developer.nvidia.com/cuDNN
ダウンロードしたいので，cuDNNのところにある「Download cuDNN」をクリック．
NVIDIA Developer Program メンバーシップに入る
NVIDIA cuDNN のダウンロードのため．
「Join now」をクリック．その後，画面の指示に従う．利用者本人が，電子メールアドレス，表示名，パスワード，生年月日を登録．利用条件等に合意．
ログインする
調査の画面が出たときは，調査に応じる
ライセンス条項の確認
「Archived cuDNN Releases」をクリック
ダウンロードしたいバージョンを選ぶ
ここでは「cuDNN v 7.6.5, for CUDA 10.0」を選んでいる．
このとき，画面の「for CUDA ...」のところを確認し，使用するNVIDIA CUDA のバージョンに合うものを選ぶこと．
Windows にインストールするので Windows 版を選ぶ
ダウンロードが始まる．
ダウンロードした .zip ファイルを展開（解凍）する．展開の結果 cuda という名前のディレクトリができる．その中のサブディレクトリを確認しておく．

Windows での展開（解凍）に便利な 7-Zip: 別ページ »で説明
NVIDIA CUDA ツールキットをインストールしたディレクトリは，「C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0」のようになっている．確認する．
確認したら，さきほど展開してできたディレクトリcuda の下にあるすべてのファイルとディレクトリを，NVIDIA CUDA ツールキットをインストールしたディレクトリにコピーする

インストール後に行う環境変数の設定

「NVIDIA cuDNN をインストールしたディレクトリ」をもとに環境変数を設定する．

「NVIDIA cuDNN をインストールしたディレクトリ」が C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 の場合には，次のように設定する．

すでに，c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin には，パスが通っている．
Windows のシステム環境変数 CUDNN_PATH に，c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 を設定
Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

次のコマンドを実行

call powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"CUDNN_PATH\", \"c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\", \"Machine\")"

Windows のシステム環境変数 Pathに，次が含まれていることを確認
```
C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin
```

パスの確認

次の操作により，cudnn64_7.dll にパスが通っていることを確認する

Windows のコマンドプロンプトを開き、次のコマンドを実行する．エラーメッセージが出ないことを確認．

where cudnn64_7.dll

nvcc を動かしてみる（Build Tools for Visual Studio を利用）

C/C++ をコマンドで使いたいので，Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを開く．
起動は，Windows のメニューで「Visual Studio 20..」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ．「x64」は，64ビット版の意味である．

※ 32ビットのNative Tools コマンドプロンプトでは nvcc が動かない．

以下の操作は，x64 Native Tools コマンドプロンプトで行う
確認のため，「where cl」を実行．
エラーメッセージが出ていないことを確認．
```
where cl
```
nvccの動作確認のため，
https://devblogs.nvidia.com/easy-introduction-cuda-c-and-c/に記載のソースコードを使用．まず，エディタを開く．ここではメモ帳 (notepad) を使っている．
x64 Native Tools コマンドプロンプトで，次のコマンドを実行する．ファイル名は hello.cu としている．
```
cd %HOMEPATH%
notepad hello.cu
```
その後，ファイルを編集し，ファイルを保存．
エディタで hello.cuのようなファイル名で保存．
ビルドと実行．
「nvcc hello.cu」で a.exe というファイルができる．「Max error: 0.000000」と表示されればＯＫ．

うまく動かないときは，まず，マイクロソフト C++ ビルドツールの動作を，別ページの手順により確認し，異常があれば，マイクロソフト C++ ビルドツールのインストールなどで対処．それでも動かないときは，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 のインストールしたときの作業に間違いがなかったかを再確認．
```
del a.exe
nvcc hello.cu
```
```
.\a.exe
```

NVIDIA CUDA サンプルプログラムのビルドと実行

付属のサンプルプログラムを Visual Studio Community 2019 の C++ を用いてビルドし実行してみる．

前準備

CUDA Samples にあるソースコードのビルド

C:\ProgramData\NVIDIA Corporation\CUDA Samples\v10.0 を開く
自分が持っている Visual Studio のバージョンにあった sln ファイル（ソリューションファイル）を開く．ここでは，ソリューションファイルを確認．Samples_vs2017.slnを開く．
しばらく待つ
ソリューションエクスプローラーの「ソリューション 'Sample_vs2019' (168プロジェクト)」をクリックすると，下にプロパティが表示されるので確認する．
ビルドする前に、右クリックメニューで、「ソリューションの再ターゲット」を選ぶ．
これは、SDK のバージョンに起因するエラーを回避するための操作
「ビルド」メニューを開き，「ソリューションのビルド」を選ぶ．
画面の下にあるコンソールを見て，ビルドの終了を確認．
※ ビルドの終了までしばらく待つこと．
プログラムができる．いくつかを実行してみる．
プログラムの場所は C:\ProgramData\NVIDIA Corporation\CUDA Samples\v10.0\bin\win64\Debug

devicequery.exe

BicubicTexture.exe

BilateralFilter

stereoDisparity

imageDenoising.exe, ノイズの除去（Image Denosing with knn, nlm, modified nlm filters）

Volume Filtering

本サイトは金子邦彦研究室のWebページである．

資料等の公開では，原則，「クリエイティブコモンズ BY NC SA」として公開するようにしている． PDFファイル，パワーポイントファイルなどには，「クリエイティブコモンズ BY NC SA」を明記するとともに，ロゴを記載するようにしている（作業が間に合っていない分もあるのでご容赦ください）．

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