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多米尼克·哥德克;罗伯特·斯特佐德卡;斯特凡·图雷克

FEM模拟中面向硬件的本机、仿真和混合精度求解器的性能和准确性。 （英语） 兹比尔1188.68084

国际J.并行紧急配送系统。 22，第4期，221-256（2007）.
摘要：在这篇综述文章中，我们比较了线性方程组的本地双精度解算器与仿真解算器和混合解算器，因为它们通常出现在有限元离散化中。仿真使用两个单浮点数实现更高的精度，而混合精度迭代精化计算残差并以双精度更新解向量，但以单精度求解残差系统。这两种技术自20世纪60年代以来就已为人所知，但很少有人关注它们的性能方面。由于处理器技术范式的改变和具有卓越单浮点性能的高并行设备的出现，我们将仿真和混合精度技术应用于耦合硬件配置，其中并行设备充当科学协处理器。从加速比本地双精度实现（时间方面）和芯片的缩小面积要求（空间方面）来看，性能优势得到了检验。本文首先概述了理论背景、算法方法和合适的硬件架构。然后我们使用了几个共轭梯度（CG）和多重网格求解器，并研究了它们在迭代求精技术的不同参数设置下的行为。在通用CPU和图形处理器的耦合硬件配置上评估了具体的加速因子。在现场可编程门阵列上评估潜在面积节省的双重性能。在最后一部分，我们用条件矩阵测试了所提出的混合精度格式的适用性。我们的结论是，混合精度方法非常适用于并行协处理器，其加速因子为4到5，面积节省为3到4，同时保持与参考解算器以双精度执行所有操作相同的精度。

引用于17文件

MSC公司：

68平方米 计算机系统环境下的性能评估、排队和调度
68M99型 计算机系统组织

关键词：

混合精度迭代精化;模拟精度;图形硬件;可重构硬件;大型稀疏线性方程组;有限元法

软件：

伦敦北卡罗来纳州;mctoolbox软件;FEATFLOW公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Göddeke}等人，《国际期刊》，《并行紧急分发系统》。22，第4号，221--256（2007；Zbl 1188.68084）
全文： 内政部

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