スパース行列乗算:分散ブロック圧縮スパース行ライブラリ

スパース行列の効率的な並列乗算は、多くの大規模な計算を可能にするための鍵です。 この記事では、スケーラブルなスパース行列–行列乗算のためのDBCSR（Distributed Block Compressed Sparse Row）ライブラリと、線形スケーリング量子化学計算のためのCP2Kプログラムでの使用 このライブラリは、スパース行列乗算を実装するためのいくつかのアプローチを組み合わせて、うまく機能し、実証的にスケーラブル 並列通信には明確に定義された制限があります。 データ量は、プロセス数Pが増加するにつれてO(1/P)とともに減少し、すべてのプロセスは最大でO(P)他のプロセスと通信します。 局所スパース行列乗算は、アプリケーション関連の方法で要素を一緒にブロックする、小さな行列乗算のための自動調整ライブラリ、キャッシュ忘却の再帰乗算、マルチスレッディングなどの技術の組み合わせを使用して効率的に処理されます。 さらに、オンザフライでのフィルタリングは、スパース性を高めるだけでなく、フィルタリングしきい値を下回る計算の実行も回避します。 ＤＢＣＳＲライブラリの性能とその様々なスケーリング挙動を実証し，解析した。