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肖玄基,张云泉,李玉成,袁良.异构平台数学库MAGMA性能测试与分析.软件学报,2013,24(S2):118-126
异构平台数学库MAGMA性能测试与分析
Performance Testing and Analysis of MAGMA Library on Hybrid Architecture (CPU+GPU)
投稿时间:2012-08-05  修订日期:2013-07-22
DOI:
中文关键词:  MAGMA  GPU  矩阵分解  优化  线性代数软件包
英文关键词:MAGMA  GPU  matrix decomposition  optimization  linear algebra package
基金项目:国家自然科学基金(61133005);国家高技术研究发展计划(863)(2012AA010902, 2012AA010903);国家重大专项核高基项目(2009ZX01036-001-002)
作者单位E-mail
肖玄基 中国科学院 软件研究所 并行计算实验室, 北京 100190
中国科学院大学, 北京 100190 
growj@126.com 
张云泉 中国科学院 软件研究所 并行计算实验室, 北京 100190
中国科学院 软件研究所 计算机科学国家重点实验室, 北京 100190 
 
李玉成 中国科学院 软件研究所 并行计算实验室, 北京 100190
中国科学院 软件研究所 计算机科学国家重点实验室, 北京 100190 
 
袁良 中国科学院 软件研究所 并行计算实验室, 北京 100190
中国科学院大学, 北京 100190 
 
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中文摘要:
      MAGMA是第一个面向下一代体系架构(多核CPU和GPU)开源的线性代数软件包,它采用了诸多针对异构平台的优化方法,包括混合同步、通信避免和动态任务调度.它在功能、数据存储、接口上与LAPACK相似,可以发挥GPU的巨大计算能力进行数值计算.对MAGMA进行了测试分析.首先对矩阵分解算法进行分析;然后通过测试结果,分析MAGMA有效的优化和并行方法,为MAGMA使用、优化提供有益的建议;最后提出了一种对于矩阵分块算法的自适应调优的方法,经过测试,对于方阵的SGEQRF函数加速比达到1.09,对于高瘦矩阵的CGEQRF函数加速比达到1.8.
英文摘要:
      MAGMA is an open source high performance linear algebra package first developed for next-generation of heterogeneous/ hybrid architectures (CPUs+GPUs) with a dense linear algebra library similar to LAPACK in functionality, data storage, and interface. This paper presents performance testing and analysis of MAGMA. It first studies the matrix decomposition algorithm in MAGMA, then provides some useful suggestions of MAGMA usage and optimization through massive testing and source code analysis, and finally proposes a method for auto-tuning matrix decomposition block algorithms. In this test, the speedup is 1.09 for SGEQRF of square matrix and 1.8 for CGEQRF in terms of tall and skin matrix.
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