AI Acceleration & GPU Systems Programming: Harness CUDA, ROCm, and Tensor Cores for High-Performance Computing, Machine Learning, and Cybersecurity Workloads
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- Reactive PublishingModern computing has entered its acceleration era. From deep learning to cryptography to real-time graphics pipelines, the decisive performance breakthroughs now happen on GPU hardware and specialized tensor engines, not CPUs. AI Acceleration & GPU Systems Programming is a comprehensive guide for engineers, researchers, security practitioners, and performance-obsessed developers who want to master this new architecture-first paradigm.This book demystifies GPU acceleration across CUDA, ROCm, Vulkan compute, and next-generation tensor cores, explaining how to think about parallelism, memory hierarchies, scheduling, and instruction pipelines at both the software and silicon levels. Readers will learn how to translate computational workloads into high-throughput kernels, optimize data movement, and integrate accelerators into HPC, ML, and cybersecurity systems.Through real-world examples and performance benchmarks, you will explore:• GPU compute models, SIMT execution, and warp-level behavior • Memory hierarchies, shared memory, caching, and register pressure • Kernel design, PTX/ISA-level reasoning, and tensor-core optimization • Acceleration for deep learning, inference, and numerical workloads • Parallel cryptography, password cracking, fuzzing, and crypto-mining • GPU security models, attack surfaces, and defensive hardening • Multi-device orchestration across clusters and containerized deployments • Profiling, benchmarking, and squeezing maximum compute-per-wattWhether you are optimizing transformer inference, building HPC pipelines, accelerating zero-knowledge proofs, or reverse engineering GPU architectures for security research, this book gives you the frameworks, mental models, and hands-on techniques to operate at the cutting edge.In a world where performance is power, GPU acceleration is the new competitive advantage. This book will teach you how to wield it.
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