如何直接访问GPU？

Question

作为大多数人都知道的，与GPU相比，CPU并没有很好地设计来进行浮点运算。我想知道如何在没有任何抽象层或驱动程序的情况下使用GPU的功率。我可以使用汇编语言、C、C++语言编写GPU程序吗？虽然汇编似乎可以帮助我直接访问GPU，但是C/C++可能需要一个中间库（例如OpenCL）来访问GPU。

让我再问你一个问题：如果没有第三方驱动程序，现代GPU的多少能力将暴露给程序员？

- sepisoad

Answer 1

接口没有文档说明，因此像OpenCL这样的方式是直接编程GPU的唯一实用方法。

如果没有驱动程序，您将被困在试图自行反向工程GPU的完整功能上。

- wrosecrans

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是的，在实际意义上，这是不可能的。 - Dr. Snoopy

这并非不可能，只是极其不明智。要访问硬件，您必须基本上编写驱动程序，并花费数周/数月/数年学习硬件的工作原理。 - NoMoreZealots

<nitpick>据我所知，当前的英特尔和ATI芯片的接口文档已经有很详细的记录。然而，VIA的文档只是一个寄存器列表。</nitpick> - ninjalj

像英特尔HD这样的板载芯片或Ryzen这样的APU怎么样？我可以访问它们吗？ - Jay

Answer 2

GPU制造商如NVDIA和ATI是封闭源代码公司，选择不向公众披露GPU架构和工作原理。这就是为什么我们不能像大多数CPU那样直接编程GPU的原因。我们唯一能够利用GPU进行计算的方法是使用提供的库，如NVDIA的CUDA。但是有一种可能的方法可以直接为计算编程GPU，但需要反向工程并记录所有GPU及其寄存器和系统调用，您知道这对于我们有限的资源和时间来说是不可能的。

附注：另一种方法是以GPU的核心开发人员身份登录并与供应商签署NDA（保密协议），但这对于像我们这样的初学者和个人来说不太可能发生。

- Niraj Khadka

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ATI/AMD雇用了一些开源radeon驱动程序的开发人员，并发布了一些规格。据我所知，只有Nvidia完全拒绝公开任何东西。 - Peter Cordes

Answer 3

基本上，您需要在Windows或Linux上编写驱动程序。根据您要使用的芯片组，接口可能已经有文档记录。英特尔网站上有大量PDF文档可供参考。但是，这最多只是一个非常复杂的练习，您的代码只能用于那一组硬件。在大多数情况下，仅仅阅读和理解文档就需要花费一些时间，因为“糟糕，它并不是真正的工作方式”，而且如何做这个或那个的操作并没有记录，只有硬件和寄存器。然而，如果您真的想这样做，最好的方法是从Linux上的开源驱动程序开始，针对特定的芯片组进行调整以适应您的需求。总之，除了学习方面，这可能是一个不好的主意。

- NoMoreZealots