NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.1 update 2，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール（Windows 上）

NVIDIA ドライバ 10.1 update 2，NVIDIA CUDA ツールキット 7.6.5 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

インストールの詳細説明

• Windows での NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット 10.1 update 2，NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール: 別ページ »で説明

NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット, NVIDIA cuDNN のインストールの要点と注意点

• TensorFlow, PyTorch を使うためには， インストールする NVIDIA CUDA ツールキットのバージョン，NVIDIA cuDNN のバージョンに注意する必要がある．

  そのことについて，より詳しい説明は： 別ページ »で説明

• NVIDIA CUDA ツールキットのダウンロード(Windows, Linux):

  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

• ZLIB DLL のダウンロード: https://www.winimage.com/zLibDll で zlib123dllx64.zip
• NVIDIA cuDNN のダウンロード， NVIDIA CUDA ツールキットに合致する NVIDIA cuDNN のバージョンの確認 (Windows, Linux):

  NVIDIA cuDNN のページ: https://developer.nvidia.com/cudnn

  必ず，使用する NVIDIA CUDA ツールキットにあう NVIDIA cuDNN を使うこと．

• NVIDIA cuDNN のインストール後に，必要に応じて，環境変数 CUDNN_PATH を設定する．

Visual Studio Community 2019 のインストール

NVIDIA CUDA 10.1 update 2 は Visual Studio Commnity 2019, 2017, 2015 と連携して動く機能がある．

NVIDIA CUDA 10.1 update 2 の前に， Visual Studio Commnity 2019 のインストールを行う．

Visual Studio Commnity 2019 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2019」を選び， その後表示されるダウンロードの画面で， 「Visual Studio Commnity 2019」を選ぶ．

NVIDIA ドライバのインストール

インストールの詳細説明

• Windows での NVIDIA ドライバのインストール: 別ページ »で説明
• Ubuntu での NVIDIA ドライバのインストール: 別ページ »で説明

インストールの要点

• 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 (Windows, Linux):

  https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

  最新版ではない NVIDIA CUDA ツールキットを使う場合は， NVIDIA CUDA ツールキットのインストーラに同封のNVIDIA ドライバはバージョンが古い．

NVIDIA CUDA ツールキット 10.1 update 2 のダウンロードとインストール

1. 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

2. 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10.1 update 2を選んでいる

   
3. 「Windows」，「10」，「exe [local]」を選ぶ．
   
4. 「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
   
5. exe ファイルのダウンロードが始まる
   
6. ダウンロードした .exe ファイルを実行する．
   
7. 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．

   
8. 展開（解凍）が自動で行われるので，しばらく待つ．
   
9. ライセンス条項の確認．
   
10. 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．
    
11. 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．

12. 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．
    
13. 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． Visual Studio Commnity 2019 のインストールを行う．

    Visual Studio Commnity 2019 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2019」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 2019」を選ぶ．

14. 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．
15. インストールが始まるので，確認する．
16. 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．
17. 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．

    
18. 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．

19. 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 10.1 update 2 の場合

  次のように自動設定される．

  C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1\bin
  C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1\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 10.1 update 2 の場合

  次のように自動設定される．

  C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1
  

  

  ※ 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 10.1 update 2 の場合

  システム環境変数 CUDA_PATH_V10_1

  次のように自動設定される．

  C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1
  

  

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

ダウンロードとインストールの手順

1. ZLIB DLL のダウンロードとインストール

   Windows では，コマンドプロン プトを管理者として実行し， 次のコマンドを実行する．

   Windows のコマンドプロンプトを管理者として実行するには， 検索窓で「cmd」と入れたあと， 右クリックメニューで「管理者として実行」を選ぶのが簡単．

   

   「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 .
   

   
2. NVIDIA cuDNN のウェブページを開く

   https://developer.nvidia.com/cuDNN

3. 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．
   
4. 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．

   
5. ログインする
   
6. 調査の画面が出たときは，調査に応じる
7. ライセンス条項の確認
   
8. 「Archived cuDNN Releases」をクリック
   
9. 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 10.1 update 2」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．

   
10. Windows にインストールするので Windows 版を選ぶ
    
11. ダウンロードが始まる．
    
12. 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

    
13. 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\v10.1」 のようになっている．確認する．
    
14. 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\v10.1 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\v10.1\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\v10.1 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\v10.1\", \"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\v10.1\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）

1. 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

2. 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
   

   
3. 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．

   
4. 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 10.1 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．

CUDA Samples にあるソースコードのビルド

1. C:\ProgramData\NVIDIA Corporation\CUDA Samples\v10.1 を開く
   
2. 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_vs2019.slnを開いている．

   しばらく待つ

   
3. 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．
   
4. 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

   
5. 「ビルド」メニューを開き，「ソリューションのビルド」を選ぶ．
   
6. 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．

   
7. 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\v10.1\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