NVIDIA تطلق CUDA Rust لكتابة نوى المعالجات الرسومية بلغة Rust
مشروعان مفتوحا المصدر، cuda-oxide وcutile-rs، يترجمان نوى Rust مباشرة ويرفضان أخطاء التداخل في وقت الترجمة.
أعلنت NVIDIA عن مبادرة CUDA Rust لجعل لغة Rust لغة من الدرجة الأولى في كتابة نوى (kernels) المعالجات الرسومية. كان بإمكان كود Rust إطلاق نوى CUDA سابقاً، لكن جسم النواة كان يُكتب عادةً بلغة أخرى. مشروعان مفتوحا المصدر من NVlabs يسدّان هذه الفجوة: cuda-oxide لنموذج SIMT وcutile-rs لنموذج Tile الأحدث. كلاهما يترجم نوى Rust أصلياً ويستخدم قواعد الملكية في Rust لرفض أخطاء التداخل (aliasing) في وقت الترجمة.
نموذجان للبرمجة
نموذج SIMT هو المستخدم في CUDA C++ وnumba-cuda: تصف ما يفعله خيط واحد ثم تطلق آلاف الخيوط. أما Tile فتصف فيه ما تفعله بلاطة واحدة من البيانات، ويتولى مترجم Tile IR توزيع الخيوط وتخطيط الذاكرة. توصي NVIDIA بـ Tile أولاً، وبـ SIMT عند الحاجة إلى تحكم صريح في الخيوط والذاكرة. كما أن التشغيل البيني المخطط له بين اللغات يعني أن اختيار Rust لن يغلق الباب أمام C++ أو Python.
cuda-oxide واجهة توليد كود مخصصة لـ rustc، تمرر دوال #[kernel] عبر Rust MIR وإطار Pliron IR المجتمعي وLLVM IR وصولاً إلى PTX. متطلباته: Linux، ومعالج رسومي بقدرة حوسبة 8.0 أو أحدث، وCUDA 12.x أو أحدث، وclang مع libclang، وسلسلة أدوات nightly-2026-04-03 مثبّتة.
أما cutile-rs فيعمل على مستوى أعلى: كل كتلة بلاطة تنفذ جسم النواة مرة واحدة كخيط منطقي واحد على جزء من التنسور، والمترجم يقرر عدد الخيوط الفعلية. متطلباته أخف: قدرة حوسبة 8.0 أو أحدث، وCUDA 13.3، وRust مستقر 1.89 أو أحدث، وLinux، دون nightly ودون LLVM مخصص.
حجة الأمان
في SIMT يكون مخزن الإخراج من نوع DisjointSlice<f32> الذي يمنح كل خيط وصولاً حصرياً إلى عنصره، والوصول خارج الحدود يعيد Option. تمرير مخزن الإخراج نفسه كمدخل يفشل بالخطأ E0502 في SIMT وE0382 في Tile. وتصف NVIDIA cutile-rs بأنه الضمانة الأقوى لأن الملكية تتبع التنسورات عبر حدود الإطلاق. لا يكشف Tile عن ذاكرة مشتركة أو فهرسة خيوط، بينما ما تزال الذاكرة المشتركة في cuda-oxide تتطلب unsafe.
cutile-rs منشور على crates.io ويُستخدم في محرك الاستدلال Grout من Hugging Face وفي mistral.rs، بينما cuda-oxide في مرحلة ألفا مبكرة. تقول NVIDIA إن المشروعين في مرحلة ألفا وغير مؤكدين للإنتاج. التفاصيل التقنية في تقرير MarkTechPost.
