在 GPU 上建立数组

MATLAB^® 中的 gpuArray 表示存储在 GPU 内存中的数组。有关支持 GPU 上的数组的函数的更多信息，请参阅在 GPU 上运行 MATLAB 函数。

根据现有数据创建 GPU 数组

将数组发送到 GPU

您可以通过将现有数组从主机内存传输到 GPU 来创建 GPU 数组。使用 gpuArray 函数将数组从主机内存传输到 GPU。

gpuArray 函数仅支持数值输入参量，例如 single、double、int8 或 logical 输入参量。gpuArray 函数支持复值输入。有关详细信息，请参阅在 GPU 上处理复数。

N = 6;
M = magic(N);
G = gpuArray(M);

从 GPU 检索数组

要将数组从 GPU 传输到主机内存，请使用 gather 函数。该函数返回存储在主机内存中的常规 MATLAB 数组。使用 isequal 验证 gather 函数是否返回正确的值。

在 GPU 之间传输数据的成本可能很高。调用 gather 通常是没有必要的，除非您需要将结果与不支持 gpuArray 的函数一起使用。

G = gpuArray(ones(100,"uint32"));
D = gather(G);
OK = isequal(D,ones(100,"uint32"))

将数组传输到 GPU

创建一个 1000×1000 的随机矩阵，然后将其传输到 GPU。有关在 GPU 上生成随机数的更多信息，请参阅 GPU 上的随机数流。

X = rand(1000);
G = gpuArray(X);

有关生成 GPU 随机数的更多信息，请参阅 GPU 上的随机数流。

传输指定精度的数组

创建一个双精度随机值矩阵，并将单精度格式的矩阵传输到 GPU。

X = rand(1000);
G = gpuArray(single(X));

直接创建 GPU 数组

您可以通过指定 gpuArray 类型作为某些函数的输入参量来直接在 GPU 上创建数组。这些函数只需要数组大小和数据类信息，因此它们可以构建数组无需从主机内存传输任何元素。有关详细信息，请参阅 gpuArray。

您还可以通过使用 "like" 名称-值参量镜像现有 gpuArray 的数据类型在 GPU 上创建数组。您可以使用一些函数通过提供 like=p 作为输入参量造具有与原型数组 p 相同数据类型的数组。支持 "like" 选项的函数包括 zeros、ones、createArray (自 R2024a 起)、eye、true、false、cast、rand、randi 和 randn。

在 GPU 上创建单位矩阵

在 GPU 上创建一个 1024×1024 类型的 int32 单位矩阵。

II = eye(1024,"int32","gpuArray");
size(II)

        1024        1024

在 GPU 上创建多维数组

在 GPU 上创建一个具有 double 数据类型的三维数组。

G = ones(100,100,50,"gpuArray");
size(G)

   100   100    50

underlyingType(G)

    'double'

在 GPU 上创建向量

在 GPU 上创建一个由 8192 个元素组成的零列向量。

Z = zeros(8192,1,"gpuArray");
size(Z)

        8192           1

基于原型数组在 GPU 上创建数组

创建一个 100×100 的 pi 数组，其数据类型与原型数组相同。

G = gpuArray(single(2));
X = createArray(100,Like=G,FillValue=pi);
size(X)

   100   100

underlyingType(X)

    'single'

X(1:5)

    3.1416    3.1416    3.1416    3.1416    3.1416

检查 `gpuArray` 特征

使用这些函数来检查 gpuArray 对象的特征。

函数	描述
`underlyingType`	数组中基础数据的类
`existsOnGPU`	指示数组是否存在于 GPU 上并且可以访问
`isreal`	指示数组数据是否真实
`isUnderlyingType`	判断底层数组数据是否属于指定类，如 `double`
`isequal`	确定两个或多个数组是否相等
`isnumeric`	确定数组是否为数值数据类型
`issparse`	确定数组是否稀疏
`length`	向量的长度或最大数组维度
`mustBeUnderlyingType`	验证数组是否具有指定的基础类型，例如 double
`ndims`	数组的维数
`size`	数组维度的大小

检查 gpuArray 对象 G 的大小。

G = rand(100,"gpuArray");
s = size(G)

    100   100

保存和加载 `gpuArray` 对象

您可以将 gpuArray 变量保存为 MAT 文件。当您保存 gpuArray 时，MATLAB 会将数据作为 MAT 文件中的 gpuArray 变量保存。当您加载包含 gpuArray 变量的 MAT 文件时，MATLAB 会将数据作为 gpuArray 加载到 GPU 上。

注意

当 GPU 不可用时，您可以将包含 gpuArray 数据的 MAT 文件加载为内存数组。如果没有 GPU，则加载的 gpuArray 会受到限制，您无法使用它进行计算。要使用未通过 GPU 加载的 gpuArray，请使用 gather 检索内容。

有关如何在 MATLAB 工作区中保存和加载变量的更多信息，请参阅保存和加载工作区变量。