软件学报

作者：水超洋，于献智，王银山，谭光明

单位：水超洋，中国科学院 计算技术研究所, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019011,于献智，中国科学院 计算技术研究所, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019002,王银山，中国科学院 计算技术研究所, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019003,谭光明，中国科学院 计算技术研究所, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019004

关键词：HPL;异构系统;跨平台;性能建模;E级计算

基金：国家重点研发计划（2018YFB0204400，2016YFB0201305，2016YFB0200803，2016YFB0200300）；中国科学院战略性先导科技专项（C类）（XDC01030000）；国家自然科学基金（61972377，61432018，61702483）；中国科学院前沿科学重点研究计划（QYZDJ-SSW-JSC035）

随着异构系统成为建造超级计算机的重要选择，如何让CPU与加速器协调工作以充分发挥异构系统的计算性能具有重要意义.HPL是高性能计算领域最重要的基准测试程序，传统面向纯CPU系统的HPL算法通过加速器加速矩阵乘法的做法已经无法取得很好的性能.针对这一问题，提出了基于国产处理器-国产加速器异构系统的HPL性能模型和多线程细粒度流水HPL算法.完成了一个轻量级跨平台异构加速框架HPCX，以实现跨平台的HPL算法.该性能模型能够准确地预测类似异构系统的HPL性能.该HPL算法在NVIDIA GPU平台上性能超过了NVIDIA官方闭源nvhpl程序9%.在国产处理器-国产加速器平台512个节点的规模上，优化的HPL算法实现了2.3 PFLOPS实测峰值性能和71.1%的浮点效率.

来源：2021年第8期

《软件学报》期刊编辑部

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