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tensorflow gpu安装

2021-08-11 23:31:38 作者：互联网

要搭建TensorFlow的GPU版本，首先需要的必备条件就是一块能够支持CUDA的NVIDIA显卡，因为在搭建TensorFlow的GPU版本时，首先需要做的一件事就是安装其基础支持平台CUDA和其机器学习库cuDNN，然后在此基础上搭建TensorFlow GPU版本。

其次还要了解一下不同的TensorFlow版本所需要对应安装的CUDA和cuDNN版本是多少，因为在TensorFlow的GPU版本安装过程中，如果对应的CUDA版本和cuDNN版本不正确的话，是无法正常使用GPU来进行模型训练的。下表整理出了TensorFlow从1.2到最新版本的CUDA和cuDNN所对应的版本集合

要想成功安装tensorflow并提供GPU支持，必须保证tensorflow、cudatoolkit、cudnn版本对应。

查看tensorflow娱cuda cudnn版本对应关系

https://www.tensorflow.org/install/source_windows

Windows系统查看CUDA版本号

检查硬件支持。
点击如图所示的图标打开nvidia控制面板。

点击组件按钮，如下图红色箭头标注处所示。
在红色方框和红色文字共同标注处则显示当前电脑的CUDA版本号

知道自己电脑的CUDA版本号，则可以选择合适版本的CUDA Toolkit

安装cuda toolkit

各种历史版本:https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

选择合适的cuda toolkit，下载好，双击下载好的文件，会提示选择目录释放临时文件，直接点击下一步即可。

安装好后，打开anaconda的terminal输入

nvcc -V

进行测试，如果显示如下，证明你安装成功了。

安装cudnn

cuDNN

是一个SDK，是一个专门用于神经网络的加速包，注意，它跟我们的CUDA没有一一对应的关系，即每一个版本的CUDA可能有好几个版本的cuDNN与之对应，但一般有一个最新版本的cuDNN版本与CUDA对应更好。

cuDNN与CUDA没有版本绑定的关系。

1、下载cudnn 按图片所示操作即可。注意，可能会要求需要注册账号。

cuddn各种历史版本:

https://developer.nvidia.com/rdp/cudnn-archive

CUDA和显卡驱动是没有版本绑定关系。
显卡驱动下载地址： https://www.nvidia.com/Download/index.aspx?lang=en-us
CUDA的下载地址为：https://developer.nvidia.com/cuda-downloads

参考【GPU编程系列之一】从深度学习选择什么样的gpu来谈谈gpu的硬件架构

显卡：简单理解这个就是我们前面说的GPU，尤其指NVIDIA公司生产的GPU系列，因为后面介绍的cuda,cudnn都是NVIDIA公司针对自身的GPU独家设计的。
显卡驱动：很明显就是字面意思，通常指NVIDIA Driver，其实它就是一个驱动软件，而前面的显卡就是硬件。
gpu架构：Tesla、Fermi、Kepler、Maxwell、Pascal
芯片型号：GT200、GK210、GM104、GF104等
显卡系列：GeForce、Quadro、Tesla
GeForce显卡型号：G/GS、GT、GTS、GTX

gpu架构指的是硬件的设计方式，例如流处理器簇中有多少个core、是否有L1 or L2缓存、是否有双精度计算单元等等。每一代的架构是一种思想，如何去更好完成并行的思想

芯片就是对上述gpu架构思想的实现，例如芯片型号GT200中第二个字母代表是哪一代架构，有时会有100和200代的芯片，它们基本设计思路是跟这一代的架构一致，只是在细节上做了一些改变，例如GK210比GK110的寄存器就多一倍。有时候一张显卡里面可能有两张芯片，Tesla k80用了两块GK210芯片。这里第一代的gpu架构的命名也是Tesla，但现在基本已经没有这种设计的卡了，下文如果提到了会用Tesla架构和Tesla系列来进行区分。

而显卡系列在本质上并没有什么区别，只是NVIDIA希望区分成三种选择，GeFore用于家庭娱乐，Quadro用于工作站，而Tesla系列用于服务器。Tesla的k型号卡为了高性能科学计算而设计，比较突出的优点是双精度浮点运算能力高并且支持ECC内存，但是双精度能力好在深度学习训练上并没有什么卵用，所以Tesla系列又推出了M型号来做专门的训练深度学习网络的显卡。需要注意的是Tesla系列没有显示输出接口，它专注于数据计算而不是图形显示。

最后一个GeForce的显卡型号是不同的硬件定制，越往后性能越好，时钟频率越高显存越大，即G/GS<GT<GTS<GTX。

CUDA名称含义

CUDA

看了很多答案，有人说CUDA就是一门编程语言，像C,C++,python 一样，也有人说CUDA是API。CUDA英文全称是Compute Unified Device Architecture，是显卡厂商NVIDIA推出的运算平台。 CUDA™是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构，该架构使GPU能够解决复杂的计算问题。按照官方的说法是，CUDA是一个并行计算平台和编程模型，能够使得使用GPU进行通用计算变得简单和优雅。

cudnn

这个其实就是一个专门为深度学习计算设计的软件库，里面提供了很多专门的计算函数，如卷积等。从上图也可以看到，还有很多其他的软件库和中间件，包括实现c++ STL的thrust、实现gpu版本blas的cublas、实现快速傅里叶变换的cuFFT、实现稀疏矩阵运算操作的cuSparse以及实现深度学习网络加速的cuDNN等等，具体细节可参阅GPU-Accelerated Libraries

CUDA Toolkit

参考CUDA Toolkit

CUDA Toolkit由以下组件组成：

Compiler: CUDA-C和CUDA-C++编译器NVCC位于bin/目录中。它建立在NVVM优化器之上，而NVVM优化器本身构建在LLVM编译器基础结构之上。希望开发人员可以使用nvm/目录下的Compiler SDK来直接针对NVVM进行开发。
Tools: 提供一些像profiler,debuggers等工具，这些工具可以从bin/目录中获取
Libraries: 下面列出的部分科学库和实用程序库可以在lib/目录中使用(Windows上的DLL位于bin/中)，它们的接口在include/目录中可获取。
- cudart: CUDA Runtime
- cudadevrt: CUDA device runtime
- cupti: CUDA profiling tools interface
- nvml: NVIDIA management library
- nvrtc: CUDA runtime compilation
- cublas: BLAS (Basic Linear Algebra Subprograms，基础线性代数程序集)
- cublas_device: BLAS kernel interface
- ...
CUDA Samples: 演示如何使用各种CUDA和library API的代码示例。可在Linux和Mac上的samples/目录中获得，Windows上的路径是C：\ProgramData\NVIDIA Corporation\CUDA Samples中。在Linux和Mac上，samples/目录是只读的，如果要对它们进行修改，则必须将这些示例复制到另一个位置。
CUDA Driver: 运行CUDA应用程序需要系统至少有一个具有CUDA功能的GPU和与CUDA工具包兼容的驱动程序。每个版本的CUDA工具包都对应一个最低版本的CUDA Driver，也就是说如果你安装的CUDA Driver版本比官方推荐的还低，那么很可能会无法正常运行。CUDA Driver是向后兼容的，这意味着根据CUDA的特定版本编译的应用程序将继续在后续发布的Driver上也能继续工作。通常为了方便，在安装CUDA Toolkit的时候会默认安装CUDA Driver。在开发阶段可以选择默认安装Driver，但是对于像Tesla GPU这样的商用情况时，建议在官方安装最新版本的Driver。目前(2019年10月)的CUDA Toolkit和CUDA Driver版本的对应情况如下：

CUDA Toolkit	Linux x86_64 Driver Version	Windows x86_64 Driver Version
CUDA 10.1 (10.1.105 general release, and updates)	>= 418.39	>= 418.96
CUDA 10.0.130	>= 410.48	>= 411.31
CUDA 9.2 (9.2.148 Update 1)	>= 396.37	>= 398.26
CUDA 9.2 (9.2.88)	>= 396.26	>= 397.44
CUDA 9.1 (9.1.85)	>= 390.46	>= 391.29
CUDA 9.0 (9.0.76)	>= 384.81	>= 385.54
CUDA 8.0 (8.0.61 GA2)	>= 375.26	>= 376.51
CUDA 8.0 (8.0.44)	>= 367.48	>= 369.30
CUDA 7.5 (7.5.16)	>= 352.31	>= 353.66
CUDA 7.0 (7.0.28)	>= 346.46	>= 347.62

`nvcc`&`nvidia-smi`

`nvcc`

这个在前面已经介绍了，nvcc其实就是CUDA的编译器,可以从CUDA Toolkit的/bin目录中获取,类似于gcc就是c语言的编译器。由于程序是要经过编译器编程成可执行的二进制文件，而cuda程序有两种代码，一种是运行在cpu上的host代码，一种是运行在gpu上的device代码，所以nvcc编译器要保证两部分代码能够编译成二进制文件在不同的机器上执行。nvcc涉及到的文件后缀及相关意义如下表

文件后缀	意义
.cu	cuda源文件，包括host和device代码
.cup	经过预处理的cuda源文件，编译选项--preprocess/-E
.c	c源文件
.cc/.cxx/.cpp	c++源文件
.gpu	gpu中间文件，编译选项--gpu
.ptx	类似汇编代码，编译选项--ptx
.o/.obj	目标文件，编译选项--compile/-c
.a/.lib	库文件，编译选项--lib/-lib
.res	资源文件
.so	共享目标文件，编译选项--shared/-shared
.cubin	cuda的二进制文件，编译选项-cubin

`nvidia-smi`

nvidia-smi全程是NVIDIA System Management Interface ，它是一个基于前面介绍过的NVIDIA Management Library(NVML)构建的命令行实用工具，旨在帮助管理和监控NVIDIA GPU设备。

`nvcc`和`nvidia-smi`显示的CUDA版本不同？

在我们实验室的服务器上nvcc --version显示的结果如下：

nvcc: NVIDIA (R) Cuda compiler driver
Copyright (c) 2005-2018 NVIDIA Corporation
Built on Tue_Jun_12_23:07:04_CDT_2018
Cuda compilation tools, release 9.2, V9.2.148

而nvidia-smi显示结果如下：

+-----------------------------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 410.104      Driver Version: 410.104      CUDA Version: 10.0     |
|-------------------------------+----------------------+----------------------+
| GPU  Name        Persistence-M| Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
| Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
|===============================+======================+======================|
|   0  Tesla V100-PCIE...  On   | 00000000:01:00.0 Off |                  Off |
| N/A   28C    P0    26W / 250W |      0MiB / 16130MiB |      0%      Default |
+-------------------------------+----------------------+----------------------+
|   1  Tesla P100-PCIE...  On   | 00000000:02:00.0 Off |                  Off |
| N/A   24C    P0    30W / 250W |      0MiB / 16280MiB |      0%      Default |
+-------------------------------+----------------------+----------------------+

+-----------------------------------------------------------------------------+
| Processes:                                                       GPU Memory |
|  GPU       PID   Type   Process name                             Usage      |
|=============================================================================|
|  No running processes found                                                 |
+-----------------------------------------------------------------------------+

可以看到nvcc的CUDA 版本是9.2，而nvidia-smi的CUDA版本是10.0。很奇怪的是有时候绝大多数情况代码也能整成跑起来，stackoverflow上的一个解释如下：

CUDA有两个主要的API：runtime(运行时) API和driver API。这两个API都有对应的CUDA版本（如9.2和10.0等）。

用于支持driver API的必要文件(如libcuda.so)是由GPU driver installer安装的。nvidia-smi就属于这一类API。
用于支持runtime API的必要文件(如libcudart.so以及nvcc)是由CUDA Toolkit installer安装的。（CUDA Toolkit Installer有时可能会集成了GPU driver Installer）。nvcc是与CUDA Toolkit一起安装的CUDA compiler-driver tool，它只知道它自身构建时的CUDA runtime版本。它不知道安装了什么版本的GPU driver，甚至不知道是否安装了GPU driver。

综上，如果driver API和runtime API的CUDA版本不一致可能是因为你使用的是单独的GPU driver installer，而不是CUDA Toolkit installer里的GPU driver installer。

参考:https://www.cnblogs.com/marsggbo/p/11838823.html

标签：Tesla,NVIDIA,Driver,gpu,CUDA,版本,GPU,tensorflow,安装
来源： https://www.cnblogs.com/youxin/p/15130750.html