北大团队优化ABACUS软件,鲲鹏920平台材料计算性能最高提升10.7倍
摘要
北京大学陈默涵研究员团队在鲲鹏920全系列平台完成ABACUS密度泛函软件适配,针对19类材料核心算子逐项优化。28核配置下SVE版本较业界主流CPU快1.3至3.9倍,单节点满核并启用矩阵运算单元时最高快10.7倍,代码已开源。
密度泛函理论是研究半导体、金属等关键材料性质的主流第一性原理方法,而ABACUS(原子算筹)作为国内自主研发的开源密度泛函软件,由多家单位联合开发,目前国内外用户已超过一千人,应用单位过百家。此次性能突破正是围绕这一国产软件展开。
在北京大学鲲鹏昇腾科教创新卓越中心支持下,北京大学力学与工程科学学院陈默涵研究员团队完成了ABACUS在鲲鹏920全系列平台上的适配工作,并将材料领域19类核心算子抽取出来逐项优化。华为计算于11月1日对外披露了这一进展。
优化过程中的一个关键障碍在于鲲鹏920各型号所支持的向量指令集并不统一,分别涉及NEON、SVE和SVE512,同时还内置了专门用于矩阵运算的单元。若沿用通用编译选项,程序只会走最基础的代码路径,硬件能力无法被调用。团队为此打通了编译链与数学库依赖,使不同型号得以发挥各自的指令集特性。
实测数据显示,在与业界主流CPU相同的28核、28进程×1线程配置下,采用SVE指令集的版本在标准测试集上快1.3至3.9倍;在单节点满核并启用矩阵运算单元的配置下,最高提升达到10.7倍。相关代码已推送至GitHub开源社区,供后续研究与应用使用。
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信息来源:IT之家 IT之家原文 ↗