软件学报

作者：陈道琨，刘芳芳，杨超

单位：陈道琨，中国科学院 软件研究所 并行软件与计算科学实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004911,刘芳芳，中国科学院 软件研究所 并行软件与计算科学实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10004902,杨超，北京大学 数学科学学院, 北京 10087103

关键词：稀疏三角线性方程求解(SpTRSV);结构化网格;SW26010处理器;异构计算

基金：国家重点研发计划（2020YFB0204601，2016YFB0200603）

稀疏三角线性方程组求解（SpTRSV）在科学与工程计算领域是比较重要的核心计算函数，其中基于结构化网格构造的线性方程组是SpTRSV求解器经常遇到的一类问题.在国产神威×太湖之光超级计算机所配备的SW26010处理器上，SpTRSV求解器通常需要结合该平台的架构特点，通过搭建一定的数据路由体系来满足各工作线程对未知量数据的需求.面向与结构化网格相关的稀疏三角方程组问题，提出一套适用于SW26010处理器的并行求解器.该求解器在任务划分阶段将各线程的数据依赖模式限制在相对可控的范围之内，并在无数据路由的条件下解决线程的通信问题，不仅消除了数据路由带来的额外通信开销，而且适用的问题范围也不再受数据路由规则的制约.经测试，针对多种不同类型的结构化网格问题，提出的求解器框架的平均访存带宽利用率达88.2%，部分问题的访存带宽可达平台峰值带宽的94.5%（24.5 GB/s），整体性能相比现有工作有较为明显的提高.

来源：2022年第12期

《软件学报》期刊编辑部

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