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NVIDIA CUDA ツールキット 10.1，10.0 のインストール（Windows 上）

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Windows での，NVIDIA CUDA ツールキット 10.1，10.0 のインストール手順と，nvcc の使用例をスクリーンショット等で説明する．

※ 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ボードが持つ GPU の機能を使うとき，CUDA を利用することができる．

※ nvcc を動かすには，Visual C++ ビルドツールのインストールが必要になる． Visual C++ ビルドツール 2019（Build Tools for Visual Studio 2019）のインストールには， 別ページで説明している．

※ GPU 版 の TensorFlow を使う予定がある場合:

指定されているバージョンより高いものは使わない． その根拠は次のページ．

URL: https://www.tensorflow.org/install/source#common_installation_problems

【このページの目次】

  1. 前準備
  2. NVIDIA CUDA ツールキットのダウンロードとインストール
  3. nvcc を動かしてみる（Visual C++ ビルドツールを使用）
  4. NVIDIA CUDA サンプルプログラムのビルドと実行

サイト内の関連ページ

● 実演ビデオ（YouTube）「NVIDIA グラフィックスドライバ，NVIDIA CUDA 10.1, cuDNN 7.6 のインストール (Windows 上)」

動画リンク: https://youtu.be/5ZI2M-0mJFo

先人に感謝．

参考Webページ:

前準備

Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール

Visual C++ ビルドツールもしくは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 での Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール手順: 別ページで説明している．

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

ダウンロードとインストールの手順

参考Webページ: http://docs.nvidia.com/cuda/cuda-quick-start-guide/index.html

  1. NVIDIA CUDA ツールキットのウェブページを開く

    https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

  2. TensorFlow 2.3, 2.2 GPU 版での，NVIDIA CUDA のバージョンは 10.1 が指定されている

    ※ TensorFlow や CNTK などで古い版を必要とするときは，必要な版を選ぶ

    例えば， TensorFlow 2.2 GPU 版での，NVIDIA CUDA のバージョンは 10.1 が指定されている． TensorFlow 1.15 GPU 版での，NVIDIA CUDA のバージョンは 10.0 が指定されている．根拠は次のページ．

    URL: https://www.tensorflow.org/install/source#common_installation_problems

    ここでは，「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．既定（デフォルト）のままでよい．「次へ」をクリック．

    ※ 但し，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，古い版の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．

    ※ Visual Studio をインストールしていないときは、インストールが始まる前に確認表示が出る。

    Visual Studio をインストールする予定があるときは、ここで、CUDA のインストールを中止して、 Visual Studio のインストールを先に済ませた方が良い

    Visual Studio をインストールする予定がないときは，Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストールを行っておくこと．

  13. 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．
  14. インストールが始まるので，確認する．

    ※ インストール開始後にエラーが出る、その先に進めない （インストールが失敗に終わる）という場合がある．

    失敗したときは、次のように操作することで，解決できる場合がある．

    1. もう１度、インストーラを起動．
    2. 「カスタムインストールオプション」のところまで進む．
    3. 「CUDA」の左横の「+」をクリックして展開する．
    4. 「Visual Studio Integration」のチェックを外す

    5. インストールを続ける．
  15. このとき，ディスプレイアダプターのインストールが始まる場合がある．「インストール」をクリックして，インストールを続行する．

  16. Visual Studio がインストール済みのときは，Nsight for 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．

  17. 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．

  18. GeForce Experience が自動で開く場合がある

インストール後の確認

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ていることを確認

nvcc の確認

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． 

where nvcc

nvcc を動かしてみる（Visual C++ ビルドツールを使用）

Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール

Windows での Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール手順: 別ページで説明している．

nvcc を動かしてみる

  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 (Command Prompt)」（あるいは類似名のもの）を選ぶ

    ※ 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．

    そして，ファイルを編集する．ファイル名は hello.cu としている．

    ファイルの編集が終わったら，ファイルを保存．

  4. ビルドと実行．

    「nvcc hoge.cu」で a.exp 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，Visual 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，Visual 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 10.1，10.0 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． 

    nvcc hoge.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

Visual Studio 2019 の C++ のインストールを行う． その手順は， 別ページで説明している．

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．
  3. ソリューションファイルを確認．Samples_vs2019.slnを開く．

    しばらく待つ

  4. 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．

  5. 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

  6. 「ビルド」メニューを開き，「ソリューションのビルド」を選ぶ．

  7. 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．

  8. 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

以下、書きかけ

Build Tools を使っているとき、次のようなエラーメッセージが出る場合がある

次のように、ファイルをコピーする

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