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HPC并行计算 | AI深度学习 | CFD高精度仿真

CFD常用库配置：Lapack & Blas

一、LAPACK — Linear Algebra PACKage下载与安装 LAPACK is written in Fortran 90 and provides routines for solving systems of simultaneous linear equations, least-squares solutions of linear systems of equa...

Posted by Ling on 2025-03-14

CFD常用库配置：FFTW & Hypre

一、FFTW Download下载与安装 FFTW is a C subroutine library for computing the discrete Fourier transform (DFT) in one or more dimensions, of arbitrary input size, and of both real and complex data (as wel...

Posted by Ling on 2025-03-14

Inte工具包配置：Fortran&C++编译器

Intel Developer Toolkits 开发人员工具包：使用一流的编译器、性能库、框架、分析器和调试工具，在 CPU、GPU 和 FPGA 上构建、分析和优化高性能、跨架构的应用程序。Windows下安装配置较为简单，主要记录为Linux环境。一、Intel® oneAPI Base Toolkit下载与安装英特尔® oneAPI Base Toolkit （Base K...

Posted by Ling on 2025-03-13

计算流体力学03：差分方法

有限差分法：简单成熟，可构造高精度格式；但处理复杂网格不够灵活；适用于相对简单外形的高精度计算。一、基本概念差分的基本功能：计算导数构建差分格式：Taylor展开法、多项式逼近法。差分格式的精度：差分格式的修正方程：迎风型差分格式：利用（偏）上游信息构造差分格式。二、复杂网格的处理有限差分：变换到均匀网格处理。有限体积：直接处理。一维情况：Jacobi...

Posted by Ling on 2023-09-25

计算流体力学01：基本方程

计算流体力学是通过数值方法求解流体力学控制方程，得到流场的离散的定量描述，并以此预测流体运动规律的学科。一、传统计算方法 1.有限差分法：简单成熟，可构造高精度格式；但处理复杂网格不够灵活；适用于相对简单外形的高精度计算。 2.有限体积法：守恒性好，可处理复杂网格；不易提高精度，二维以上复杂；适用于复杂外形的工程计算。 3.有限元法：基于变分原理，守恒性好；对于复杂方程处理困难；多...

Posted by Ling on 2023-09-22

Cuda环境配置01：WSL2+Linux

一、Windows下的Cuda环境配置 Nvidia官方页面通过选择，有不同系统、不同架构、不同版本的CUDA Toolkit可供离线和在线安装，所以版本内容的存档在https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive均可以找到，请注意一一对应。 Windows平台的安装比较简单，下载需要版本后，双击即可自动完成安装和系统环境配置。通过在...

Posted by Ling on 2023-09-20

GPU优化01：GEMM矩阵乘法

一、为什么要做GEMM优化？在高性能领域，对于矩阵乘（GEMM）的优化是一个非常重要的课题。GEMM可以非常广泛地应用于航空航天、流体力学等科学计算领域，这也是之前HPC的主要应用场景。后来深度学习开展地如火如荼，由于对高算力的需要，也成为HPC的主要应用场景之一。这些年涌现了一系列的深度学习模型。模型里面最耗时的东西，包括卷积、全连接层、attention，都可以转换成GEMM操作。所...

Posted by Ling on 2023-08-11

MPI与并行计算06:进阶

一、Jacobi代码改造为了适应更多核数并行计算，并测试通信效果，将通信边界由只有横向分区改为横纵分区。同时，还做了如下一些功能完善： 1.time计时器 2.Matplotlib显示渲染 3.每1000步汇总数据一次 4.支持串行运行 5.可设置n*n进程数 6.可设置网格精细度完整Python代码如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ...

Posted by Ling on 2023-07-30

MPI与并行计算05:主从模式

一、主从模式上一章中，可以发现，各进程执行程序的速度是不确定的。用多个进程输出和打印结果，顺序是无法保证的。本文将介绍另一种并行程序的设计模式——主从模式。因此，我们可以在逻辑上规定一个主进程，用于将数据发送给各个进程，再收集各个进程所计算的结果。在介绍主从模式时，矩阵相乘是一个既简单又具有典型性的一个例子。所以本文就以矩阵相乘这一典型的例子来做介绍。其中，A设置为100×100的矩...

Posted by Ling on 2023-07-20

MPI与并行计算04:对等模式

一、对等模式本部分内容将分为两章介绍两种基本的并行程序设计模式，对等模式和主从模式。顾名思义，对等模式即在设计算法时将各进程的地位视为相等，主从模式则把各进程的地位视作不相等，有主进程和从进程之分。在对等模式中，各个进程的功能基本相同，因此用SPMD（单程序多数据）程序可以更好的表达。在讲解对等模式时，常用Jacobi迭代作为范例。Jacobi迭代在数值计算上是比较常用的算法，本文只...

Posted by Ling on 2023-07-20