0

0

如何使用NVIDIA Nsight分析c++ CUDA程序的性能? (GPU Profiling)

尼克

尼克

发布时间:2026-01-28 10:19:32

|

476人浏览过

|

来源于php中文网

原创

nsight-compute(ncu)比nvprof更适合现代CUDA性能分析,因其支持Turing及更新架构、提供kernel级底层指标,而nvprof在CUDA 11.0+中已被弃用且不支持Ampere等新架构。

如何使用nvidia nsight分析c++ cuda程序的性能? (gpu profiling)

为什么 nsight-computenvprof 更适合现代 CUDA 性能分析

因为 nvprof 已在 CUDA 11.0+ 中被标记为 deprecated,且不支持 Ampere 及更新架构(如 A100、RTX 4090)的完整指标采集。实际 profiling 时若看到 Unsupported GPU architecture 或关键指标(如 s__inst_executeddram__bytes_read)为空,基本就是 nvprof 失效了。

推荐直接用 nsight-compute(命令行工具 ncu),它原生支持所有 Turing 及之后架构,并能精确到 kernel launch 级别采集指令吞吐、内存带宽、warp 指令分发等底层数据。

  • ncu 默认只采样单个 kernel;加 --set full 才能拿到完整指标集(含 L2、DRAM、Tensor Core 利用率)
  • 若程序含多个 kernel,用 --kernel-id all--kernel-name ".*copy.*" 过滤目标 kernel
  • 避免在 X11 图形会话下运行 —— 容易触发 NCU: Error: CUresult driver error: 999 (CUDA_ERROR_UNKNOWN),改用 TTY 或 ssh -X 后加 export DISPLAY= 显式指定

如何用 ncu 快速定位 memory-bound kernel

大多数性能瓶颈不在计算,而在显存带宽或延迟。用 ncu 跑一次 baseline,重点看三组比率:

  • lts__t_sectors.sum.average.pct_of_peak_sustained_elapsed:L2 缓存扇区读写占峰值带宽百分比
  • dram__bytes.sum.per_second:实际 DRAM 带宽(GB/s),对比卡标称值(如 A100 PCIe 是 1555 GB/s)
  • sm__sass_thread_inst_executed_op_ld.sumsm__sass_thread_inst_executed_op_st.sum:load/store 指令数,比值明显偏离 1:1 说明访存模式不均衡

如果 dram__bytes.sum.per_second 接近硬件上限但算力利用率(sm__inst_executed)很低,大概率是 global memory 访问未合并 —— 检查 kernel 中数组索引是否满足 threadIdx.x * sizeof(float) 对齐,以及是否用了 __ldg() 提升只读缓存命中。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Designs.ai
Designs.ai

AI设计工具

下载
ncu --set full --kernel-id all --metrics sm__inst_executed,sm__sass_thread_inst_executed_op_ld,sm__sass_thread_inst_executed_op_st,dram__bytes.sum.per_second,lts__t_sectors.sum.average.pct_of_peak_sustained_elapsed ./my_cuda_app

为什么 nsight-systemsnsys)不能替代 ncu

nsys 是 timeline 工具,擅长看 CPU-GPU 协同、kernel 启动间隔、memory copy 与 compute 的重叠程度;但它不提供每个 kernel 的 micro-architectural 指标。两者不是互斥,而是互补。

  • 先用 nsys record -t cuda,nvtx ./my_app 看整体 timeline,确认是否存在 host 等待、kernel launch 频次过高、或 memcpy 占用过多时间
  • 再用 ncu 针对 timeline 中耗时最长的 1–2 个 kernel 做深度分析
  • nsys 显示 kernel duration 很短(ncu 报告高 latency,可能是 kernel 内部有 divergent branch 或大量 __syncthreads(),需结合 --metrics sms__warps_launched,sms__inst_executed 看 warp 利用率

常见 ncu 错误及绕过方法

实际跑 ncu 时最常遇到三类失败:

  • NCU: Error: CUresult driver error: 700 (CUDA_ERROR_LAUNCH_OUT_OF_RESOURCES):kernel 占用太多寄存器或 shared memory,导致无法启动 profiling context。加 --launch-skip 跳过首次 launch,或用 --unified-memory-profiling off 关闭 unified memory tracking
  • NCU: Error: Profiling is not supported on this device:当前 GPU 不在 ncu --list-gpus 输出中,检查是否用的是 vGPU、Tesla 模式未启用(nvidia-smi -i 0 -c 3)、或驱动版本太旧(至少需要 R460+)
  • 输出中大量指标为 -0:默认采样集太轻量,必须显式指定 --set full 或自定义 --metrics,不能依赖默认行为

真正难的从来不是跑出数据,而是理解 sm__inst_executed_op_fadd_pred_on.sumsm__inst_executed_op_fmul_pred_on.sum 的比值为何偏离理论 FMA 比例 —— 这往往指向 kernel 中隐式的类型转换或编译器未展开的循环。

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
css中float用法
css中float用法

css中float属性允许元素脱离文档流并沿其父元素边缘排列,用于创建并排列、对齐文本图像、浮动菜单边栏和重叠元素。想了解更多float的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

579

2024.04.28

C++中int、float和double的区别
C++中int、float和double的区别

本专题整合了c++中int和double的区别,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

102

2025.10.23

scripterror怎么解决
scripterror怎么解决

scripterror的解决办法有检查语法、文件路径、检查网络连接、浏览器兼容性、使用try-catch语句、使用开发者工具进行调试、更新浏览器和JavaScript库或寻求专业帮助等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

208

2023.10.18

500error怎么解决
500error怎么解决

500error的解决办法有检查服务器日志、检查代码、检查服务器配置、更新软件版本、重新启动服务、调试代码和寻求帮助等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

296

2023.10.25

scripterror怎么解决
scripterror怎么解决

scripterror的解决办法有检查语法、文件路径、检查网络连接、浏览器兼容性、使用try-catch语句、使用开发者工具进行调试、更新浏览器和JavaScript库或寻求专业帮助等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

208

2023.10.18

500error怎么解决
500error怎么解决

500error的解决办法有检查服务器日志、检查代码、检查服务器配置、更新软件版本、重新启动服务、调试代码和寻求帮助等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

296

2023.10.25

俄罗斯Yandex引擎入口
俄罗斯Yandex引擎入口

2026年俄罗斯Yandex搜索引擎最新入口汇总,涵盖免登录、多语言支持、无广告视频播放及本地化服务等核心功能。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

24

2026.01.28

包子漫画在线官方入口大全
包子漫画在线官方入口大全

本合集汇总了包子漫画2026最新官方在线观看入口,涵盖备用域名、正版无广告链接及多端适配地址,助你畅享12700+高清漫画资源。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

7

2026.01.28

ao3中文版官网地址大全
ao3中文版官网地址大全

AO3最新中文版官网入口合集,汇总2026年主站及国内优化镜像链接,支持简体中文界面、无广告阅读与多设备同步。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

28

2026.01.28

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Java 教程
Java 教程

共578课时 | 52.4万人学习

国外Web开发全栈课程全集
国外Web开发全栈课程全集

共12课时 | 1.0万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号