基于GPU的重启PGMRES并行算法研究

计算机工程与应用 ›› 2014, Vol. 50 ›› Issue (7): 35-40.

基于GPU的重启PGMRES并行算法研究

陈华，史悦戎

中国石油大学（华东）理学院，山东青岛 266580

出版日期:2014-04-01 发布日期:2014-04-25

Study on restarted PGMRES parallel algorithm with GPU

CHEN Hua, SHI Yuerong

College of Science, China University of Petroleum（East China）, Qingdao, Shandong 266580, China

Online:2014-04-01 Published:2014-04-25

摘要/Abstract

摘要： 重启的PGMRES算法是求解稀疏线性方程组高效的迭代方法之一，计算过程也比较稳定。为加快大规模稀疏线性方程组的求解速度，对重启PGMRES算法使用GPU并行方式进行并行算法实现。提出了ELL压缩存储格式的新存取方式，并依据问题规模和SM数目提出了动态分配线程策略。实验结果表明，该算法可有效提高SM资源利用率，获得3~10倍的加速比。

关键词: 重启PGMRES, 统一计算设备架构（CUDA）, ELL压缩存储格式

Abstract: Restarted PGMRES algorithm is one efficient iterative method for solving the sparse linear systems, its calculation process is relatively stable. To accelerate the solving speed of the large sparse linear equations, a parallel PGMRES algorithm is implemented in GPU. This paper presents a new access mode for ELL compression storage format, and proposes a new dynamic allocation strategy of threads based on the problem size and number of SM. Experimental results show that the new algorithm can effectively improve the utilization of SM resource and get 3 to 10 times speedup.

Key words: restarted PGMRES, Compute Unified Device Architecture（CUDA）, ELL compression storage format

陈华，史悦戎. 基于GPU的重启PGMRES并行算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(7): 35-40.

CHEN Hua, SHI Yuerong. Study on restarted PGMRES parallel algorithm with GPU[J]. Computer Engineering and Applications, 2014, 50(7): 35-40.

[1]	李正夫1，2，王希诚3，李克秋1，姚翔3，董悦丽2. CUDA平台下信息熵多种群遗传算法设计[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(1): 12-16.
[2]	仲济源，梅魁志，温哲西. GIST特征提取的异构并发流计算实现[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(6): 139-144.
[3]	董丽丽，董玮，张翔. 利用CUDA提高内存数据聚类效能的研究[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(22): 243-251.
[4]	赵家威，房九龄，苏明. Legendre序列快速生成的CUDA实现[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(8): 66-71.
[5]	王聪，冯衍秋. 利用GPGPU进行快速稀疏磁共振数据重建[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(17): 203-206.
[6]	张聪品，吴长茂，赵理莉. CUDA平台下LISP2算法垃圾收集并行研究[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(33): 75-77.
[7]	陈佐¹，陈汉²，季加良¹. 运动估计搜索算法的CUDA优化与实现[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(32): 171-176.
[8]	桂叶晨,冯前进,刘磊,陈武凡. 基于CUDA的双三次B样条缩放方法[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(1): 183-185.