计算能力（CC）充当虚拟架构与真实架构之间的版本桥梁 虚拟架构 （PTX）与 真实架构 （SASS/二进制文件）。开发者使用 nvcc 来针对特定平台，涵盖从桌面/服务器平台到嵌入式平台的各种系统模型，例如 Linux 64位（LP64） 或 Windows 64位（LLP64）。

1. 虚拟架构与真实架构

CUDA 工具包支持最近两个主要版本的 GPU 架构，具体参见 表 29：不同计算能力版本的功能支持（7.5 到 12.x）。我们通过标志如： nvcc --generate-code arch=compute_80,code=sm_90 prog.cu。对于面向未来的目标，可使用如 nvcc -arch=sm_100 或专用变体如 nvcc -arch=sm_100a 等标志。

2. 宏层级结构

编译器使用 __CUDA_ARCH__ 来实现代码分支。 宏 __CUDA_ARCH__ 仅在设备代码中定义 （例如， __device__， __global__）。更细粒度的控制由 __CUDA_ARCH_SPECIFIC__ 和 __CUDA_ARCH_FAMILY_SPECIFIC__提供。某些特性，如 分布式共享内存 或特定的 NaN 数据负载，需要 计算能力 9.0 及以上 或 计算能力 10.0 及以后。

3. 数值限制与约束

精度随计算能力变化；例如，次正规数处理确保 $2^{-16382} \approx 3.36 \cdot 10^{-4932}$。硬件限制如 CUDA_DEVICE_MAX_COPY_CONNECTIONS=16 或 .maxnreg PTX 指令 均严格依据目标计算能力版本执行。