GPU集群加速近似逆预条件CG并行求解器

• 作者: 赵慰 赵永华 赵莲 陈尧
• 来源期刊: 计算机科学与探索
• 学科: 工学
• 关键词: 近似逆 预条件 迭代法 异构并行计算 GPU集群
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 高性能计算
• 页码范围: 1084-1092
• 页数: 9页
• 分类号: TP338.6
• 字数: 6345字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1673-9418.1412060

摘要

针对GPU集群系统，研究了分解近似逆（approximate inverse，AINV）和对称逐次超松弛-近似逆（sym-metric successive over relaxation approximate inverse，SSOR-AI）两类近似逆预条件的并行算法。采用多级k-路图划分方法，通过子图的内点和边界点识别方法以及稀疏矩阵的置换技术，提出了将稀疏矩阵转换为分块箭形矩阵的并行方法。基于所形成的分块箭形矩阵，结合块内稀疏矩阵近似逆串行、块间并行的策略给出了近似逆预条件的并行方法，实现了AINV和SSOR-AI并行算法，解决了AINV预条件难以并行的问题。基于CPU与GPU协同计算、主机端页锁定内存和设备端计算与通信重叠的优化技术，实现了并行近似逆预条件与共轭梯度（conjugate gradient，CG）算法相结合的线性方程组混合并行求解器。数值实验表明，所提方法对AINV和SSOR-AI两类近似逆预条件，在多GPU上获得了很好的可扩展性和加速效果。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵永华	中国科学院计算机网络信息中心	28	182	6.0	13.0
2	陈尧	中国科学院计算机网络信息中心	6	13	2.0	3.0
6	赵莲	中国科学院计算机网络信息中心	9	14	2.0	3.0
10	赵慰	中国科学院计算机网络信息中心	3	10	2.0	3.0