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Visual Studio 2019 で OpenCL プログラミングを行う

Last updated at 2021-05-19Posted at 2021-05-19

目的

Visual Studio 2019 と OpenCL を使用して新しくプロジェクトを作成し、GPUで並列処理が実行できることを確認します。

概要

OpenCL は GPU で並列処理を行うための標準化されたライブラリです。OpenCL と似たもので CUDA Toolkit がありますが、CUDA Toolkit は NVIDIA の GPU でのみ動作するプログラムを作成することができます。AMD や Intel, FPGA などの汎用デバイスなど、より幅広いプラットフォームに対応するために OpenCL を選択します。

OpenCL では通常の C++ でのコードと「カーネル」と呼ばれる .cl ソースコードの２つから成り立ちます。プログラムを実行するとCPUが通常の C++ で書かれたプログラムを実行し、その中で OpenCL のライブラリを呼び出し .cl ファイルをコンパイルして GPU 上で実行します。

また、CPU と GPU は直接やり取りをすることができず、GPU に搭載されているメモリを介してデータのやり取りを行うため、処理要求をメモリ上に書き込み、処理結果をメモリ上から取得するという形になります。

開発環境

Intel Core i7-4790 3.60GHz
16GB Memory
NVIDIA GeForce GTX750Ti

事前準備

Visual Studio 2019 と OpenCL , CUDA Toolkit は下記URLから別途インストールする必要があります。

Visual Studio 2019
https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

Intel® SDK for OpenCL™ Applications
https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/tools/opencl-sdk/choose-download.html

NVIDIA CUDA Toolkit
https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

CUDA Toolkit は OpenCL と NVIDIA GPU の橋渡しをするために必要となります。OpenCL は CUDA Toolkito を経由して GPU をコントロールします。GPUがGTX750Tiとかなり以前のもののため、CUDA Toolkit 8.0を使用する必要がありましたので、GPUボードに対応したCUDA Toolkit のバージョンを使用してください。また、CUDA Toolkit をインストールすると GTX750Ti のドライバーもインストールされました。

CUDA Toolkit をインストールする際に Visual Studio Integration でエラーが発生します。Visual Studio Integration はインストールする必要はないため、カスタムインストールを選択し事前にインストール対象から除外します。

Visual Studio 2019 でプロジェクトを作成

Visual Studio でプロジェクトを作成します。
プロジェクトタイプはC++ Console Appを選択します。
Empty OpenCL Project for windows や GPU OpenCL Project for Windows を選択してしまうと、OpenCLファイル .cl をコンパイルしようとしてビルドできないため、C++ Console Appを選択します。