浪潮“倚天”桌面超算Matlab运算实测

作者：浪潮高性能服务器产品部资深工程师  吕文静

　　一、测试背景：

　　随着GPU技术在高性能计算领域愈加强劲的发展，GPU强大的运算速度也越来越受到软件开发商、科研人员的关注，越来越多的应用程序都对GPU并行运算提供支持。在这样CPU+GPU异构运算平台异军突起的时代，浪潮率先发布了业界首款万亿次桌面超级计算机--“倚天”（以下简称浪潮“倚天”）。

　　浪潮“倚天”桌面超级计算机采用CPU-GPU协同计算加速架构，在相当于普通PC服务器的体积上提供了万亿次的计算性能，为大量数据并行处理、计算密集型应用提供了一种全新的超高性价比的解决方案，为科学工作者提供了桌面级的绿色、环保的个人超级计算机。

　　继之前“办公桌上的‘万亿次超算中心’”一文，我们介绍了“倚天”的基本架构，及在分子动力学、天体物理学两个应用的实测情况。为了继续对浪潮“倚天”在高性能计算应用中的实际性能和产品特性进行评估，本次我们进行高性能数学计算软件--Matlab的测试，对比浪潮“倚天”与X86架构服务器在实际应用环境下的计算性能，以及“倚天”对单机服务器应用的加速比（这里的浪潮“倚天”按照一万亿次计算能力配置）。

　　二、测试软件：

　　Matlab是主流的数学计算软件，广泛应用于数学运算、工程作图、建模和仿真、图像处理、信号处理与通讯及金融建模设计与分析等领域，是基于Linux和Windows下的可视化软件。传统的Matlab应用都是基于CPU为核心，将大规模数值计算和复杂图形图像处理任务交给单机或大型并行计算集群系统完成。而在浪潮“倚天”上，通过Matlab基于GPU平台的插件Jacket Engine，就可以使用GPU的超强运算能力来运行Matlab计算任务。

　　其中，Jacket Engine是专门针对MATLAB软件可以在GPU平台下使用的插件。Jacket Engine为Matlab引入了新的数据类型，这使得数据能够移植到GPU上运算，Jacket Engine为开发人员带来了高层接口，忽略了底层硬件架构的复杂性，并给用户带来数倍于CPU的的计算性能与可视化的友好界面。

　　在此我们挑选了工程与科学绘图、图形图像处理以及数值运算等应用领域的7个Matlab算例分别进行测试，对比算例在“倚天”上和X86架构服务器上的计算性能，以及“倚天”相对传统X86服务器的加速比情况。

　　三、测试平台：

    测试的对比平台为：浪潮"倚天"与X86架构服务器，X86架构服务器采用1U双路机架式服务器，下表是对比双方的配置：

　　在软件的部署上，浪潮“倚天”同X86架构服务器同样都使用的是Matlab 2009a 版本，并在浪潮“倚天”上安装了Jacket Engine插件。