Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.09.2018 | Ausgabe 2/2019

Journal of Scientific Computing 2/2019

Algorithmic Patterns for \(\mathcal {H}\)-Matrices on Many-Core Processors

Zeitschrift:
Journal of Scientific Computing > Ausgabe 2/2019
Autor:
Peter Zaspel

Abstract

In this work, we consider the reformulation of hierarchical (\(\mathcal {H}\)) matrix algorithms for many-core processors with a model implementation on graphics processing units (GPUs). \(\mathcal {H}\) matrices approximate specific dense matrices, e.g., from discretized integral equations or kernel ridge regression, leading to log-linear time complexity in dense matrix–vector products. The parallelization of \(\mathcal {H}\) matrix operations on many-core processors is difficult due to the complex nature of the underlying algorithms. While previous algorithmic advances for many-core hardware focused on accelerating existing \(\mathcal {H}\) matrix CPU implementations by many-core processors, we here aim at totally relying on that processor type. As main contribution, we introduce the necessary parallel algorithmic patterns allowing to map the full \(\mathcal {H}\) matrix construction and the fast matrix–vector product to many-core hardware. Here, crucial ingredients are space filling curves, parallel tree traversal and batching of linear algebra operations. The resulting model GPU implementation hmglib is the, to the best of the authors knowledge, first entirely GPU-based Open Source \(\mathcal {H}\) matrix library of this kind. We investigate application examples as present in kernel ridge regression, Gaussian Process Regression and kernel-based interpolation. In this context, an in-depth performance analysis and a comparative performance study against a standard multi-core CPU \(\mathcal {H}\) matrix library highlights profound speedups of our many-core parallel approach.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2019

Journal of Scientific Computing 2/2019 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Bildnachweise