ritka mátrix szorzás: az elosztott blokk-tömörített ritka sor könyvtár

a ritka mátrixok hatékony párhuzamos szorzása kulcsfontosságú számos nagyszabású számítás lehetővé tételéhez. Ez a cikk bemutatja a dbcsr (Distributed Block Compressed Sparse Row) könyvtárat a skálázható ritka mátrix-mátrix szorzáshoz, valamint annak használatát a CP2K programban lineáris skálázású kvantumkémiai számításokhoz. A könyvtár számos megközelítést ötvöz a ritka mátrixszaporítás olyan módon történő megvalósítására, amely jól teljesít és bizonyíthatóan skálázható. A párhuzamos kommunikációnak jól meghatározott korlátai vannak. Az adatmennyiség O(1/P) esetén csökken a P folyamatok számának növekedésével, és minden folyamat legfeljebb O(P) másokkal kommunikál. A helyi ritka mátrixszorzást hatékonyan kezelik technikák kombinációjával: az elemek blokkolása alkalmazás szempontjából releváns módon, automatikus hangolási könyvtár kis mátrixszorzásokhoz, gyorsítótár-feledékeny rekurzív szorzásés többszálú. Ezenkívül az on-the-fly szűrés nemcsak növeli a ritkaságot, hanem elkerüli a szűrési küszöb alá eső számítások elvégzését is. Bemutatjuk és elemezzük a DBCSR könyvtár teljesítményét és különböző méretezési viselkedését.