CUDA 샘플(CUDA Samples)이란?

 

 

 

GPU 프로그래밍 입문부터 성능 최적화까지 한 번에 이해하기

GPU 가속 컴퓨팅을 공부하다 보면 반드시 마주치는 용어가 있습니다.
바로 CUDA 샘플(CUDA Samples) 입니다.

“CUDA 샘플은 그냥 예제 코드인가요?”
👉 아니요. NVIDIA가 공식적으로 제공하는 ‘GPU 프로그래밍 교과서’에 가깝습니다.

이번 글에서는 CUDA 샘플의 개념, 구성, 종류, 활용 방법, 실무에서의 의미까지 자세히 설명해 드리겠습니다.

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1. CUDA 샘플이란?

**CUDA 샘플(CUDA Samples)**은
NVIDIA가 CUDA Toolkit과 함께 제공하는 공식 예제 코드 모음입니다.

핵심 정의

• CUDA API 사용법을 보여주는 표준 예제
• GPU 병렬 프로그래밍의 베스트 프랙티스 제공
• 성능 최적화, 메모리 관리, 스트림, 멀티 GPU 등 실무 요소 포함

📌 즉,

CUDA 샘플 = CUDA 프로그래밍을 배우고 검증하는 기준 코드

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2. CUDA 샘플의 목적

CUDA 샘플은 단순한 “Hello World”를 넘는 역할을 합니다.

1️⃣ 학습 목적

• CUDA 문법 이해
• GPU 커널(kernel) 구조 학습
• CPU vs GPU 병렬 처리 개념 체득

2️⃣ 검증 목적

• GPU 드라이버 정상 동작 여부 확인
• CUDA 환경 설치 검증
• 하드웨어 기능 지원 여부 확인

3️⃣ 성능 기준점(Baseline)

• 내 코드가 NVIDIA 공식 코드 대비 얼마나 느린지/빠른지 비교
• 최적화 전후 성능 비교 기준 제공

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3. CUDA 샘플은 어디에 있나?

CUDA Toolkit 설치 시 기본 포함됩니다.

일반적인 위치

 

/usr/local/cuda/samples # Linux C:\ProgramData\NVIDIA Corporation\CUDA Samples # Windows

또는 GitHub에서도 확인 가능:

• NVIDIA CUDA Samples 공식 저장소

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4. CUDA 샘플 주요 구성 구조

 

cuda-samples/ ├─ 0_Introduction ├─ 1_Utilities ├─ 2_Concepts_and_Techniques ├─ 3_CUDA_Features ├─ 4_CUDA_Libraries ├─ 5_Domain_Specific └─ Common

각 디렉토리는 학습 단계별로 설계되어 있습니다.

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5. 주요 CUDA 샘플 카테고리 설명

① 0_Introduction (입문 필수)

CUDA를 처음 접하면 반드시 보는 샘플입니다.

대표 예제:

• vectorAdd
• matrixMul
• simpleKernel

👉 배우는 내용:

• 커널(kernel) 구조
• <<<grid, block>>> 실행 방식
• CPU ↔ GPU 메모리 복사

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② 1_Utilities (유틸리티)

CUDA 환경 및 장비 정보를 확인하는 샘플

대표 예제:

• deviceQuery
• bandwidthTest

👉 실무 활용:

• GPU 사양 자동 수집
• 서버 장애 원인 분석
• 성능 리포트 기준

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③ 2_Concepts_and_Techniques (핵심 개념)

CUDA의 진짜 핵심을 배우는 구간입니다.

주요 주제:

• Shared Memory
• Atomic 연산
• Memory Coalescing
• Streams & Concurrency

👉 이 단계부터 성능 차이가 체감됩니다.

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④ 3_CUDA_Features (고급 기능)

GPU의 최신 기능을 다루는 예제

주요 내용:

• Unified Memory
• Dynamic Parallelism
• Cooperative Groups
• Tensor Core 활용

👉 AI / 딥러닝 / HPC 개발자에게 중요

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⑤ 4_CUDA_Libraries (라이브러리 활용)

CUDA 라이브러리 사용 예제

대표 라이브러리:

• cuBLAS
• cuFFT
• cuSPARSE
• cuDNN

👉 “직접 구현하지 말고, 라이브러리 써라”의 정답

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⑥ 5_Domain_Specific (도메인별 활용)

특정 분야에 특화된 예제

• 영상 처리
• 물리 시뮬레이션
• 금융 연산
• 과학 계산

👉 실무 프로젝트와 가장 가까운 예제들

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6. 대표적인 CUDA 샘플 예제

🔹 deviceQuery

 

./deviceQuery

출력 정보:

• GPU 모델
• SM 개수
• 메모리 크기
• Compute Capability

👉 GPU 정상 여부 확인용 필수 샘플

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🔹 vectorAdd

 

__global__ void vectorAdd(float* A, float* B, float* C) { int i = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x; C[i] = A[i] + B[i]; }

👉 CUDA 커널 구조의 교과서 예제

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7. CUDA 샘플은 실무에서 어떻게 쓰일까?

✔ GPUaaS / 사내 GPU 플랫폼

• 신규 GPU 노드 검증
• 성능 기준점 확보

✔ AI 인프라 운영

• CUDA 버전 업그레이드 테스트
• 드라이버 충돌 사전 확인

✔ 성능 튜닝

• NVIDIA 공식 최적화 코드 참고
• 병목 구간 구조 비교

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8. CUDA 샘플을 공부하는 추천 순서

1️⃣ deviceQuery
2️⃣ vectorAdd, matrixMul
3️⃣ Shared Memory 샘플
4️⃣ Stream & Async 예제
5️⃣ cuBLAS / cuDNN 샘플

📌 모든 샘플을 외울 필요는 없습니다.
👉 “구조 이해 + 필요할 때 참고”가 핵심입니다.

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9. CUDA 샘플 요약 정리

항목설명

정의	NVIDIA 공식 CUDA 예제 코드
목적	학습, 검증, 성능 기준
난이도	입문 ~ 실무
활용	GPU 검증, 최적화, 아키텍처 이해
실무 중요도	⭐⭐⭐⭐⭐

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10. 마무리

CUDA 샘플은
GPU 프로그래밍의 시작이자, 실무의 기준점입니다.

“CUDA를 잘하고 싶다면?”
👉 CUDA 샘플을 이해하고, 활용할 수 있어야 합니다.