Prometech MCL/ 製品特徴

反復解法高速化ライブラリ　Prometech MCL

並列計算技術研究の第一人者である東京大学・奥田洋司教授とプロメテック・ソフトウェア株式会社の共同研究のもと製品化された、マルチGPUとマルチコアCPUに両対応した共役勾配法（CG法）のライブラリです。

ユーザーが開発する流体・構造解析等のプログラムで、連立一次方程式の求解部分がホットスポットとなっている場合には、その部分をPrometech MCLに置き換えるだけで、簡単にマルチGPUを活用してプログラムを高速化することができます。

マルチGPUやマルチコアCPUを手軽なアクセラレータとして活用したい研究者や技術者にお奨めのライブラリです。

製品の特徴

利用方法はユーザーのプログラムから疎行列データをPrometech MCLに渡すだけ！
GPU上で計算性能を出すための手間のかかるハンドチューニングは不要！
マルチGPU特有の煩雑なスレッドパターン管理・エラー管理は不要！

１台のPCでCore i7(1core)の10～15倍の計算速度を実現！

下記は典型的な疎行列及び粒子法シミュレーションにおいて生成される疎行列を例として、NVIDIA Tesla C2050を使用した場合のスピードアップを実測したものです（MAS-i7WSを使用）。

スピードアップのパフォーマンスは疎行列のサイズと性質によって異なりますが、NVIDIA Tesla C2050を3枚使用して、おおむね、10～15倍の計算速度（※）を実現することができます。

※連立一次方程式の求解計算部分が10～15倍速になるという意味であり、本ライブラリを組み込んだアプリケーション全体の実行速度が10～15倍速になる訳ではありませんので、ご注意下さい。

組み込みは簡単！

ユーザーのプログラムで連立一次方程式の求解計算を行う部分の疎行列データを CSR形式でPrometech MCLに渡すだけで、マルチGPUを活用して高速に計算を行うことができます。ユーザーのプログラムの疎行列データがCSR形式で表現されていれば、 Prometech MCLをユーザーのプログラムに組み込むのに要する時間は30分～半日程度です。

CUDAやGPU向けコンパイラを使用して、十分なパフォーマンスを達成するために、GPUアーキテクチャを意識したチューニングや効果的なコンパイラディレクティブの記述が必要になりますが、Prometech MCLでは、既に共役勾配法アルゴリズムに最適なチューニングが施されていますので、ユーザーはGPUのアーキテクチャを意識する必要がありません。
もちろん、上級ユーザーは連立一次方程式の求解計算以外の部分について、ユーザー自身でCUDAプログラミングを行うことも可能です。

日進月歩で進化するGPUアーキテクチャにも柔軟に対応！

GPUコンピューティングの技術革新のスピードは速く、ハードウェアのアーキテクチャは毎年のように進化しています。

ユーザーが自分でCUDAプログラミングを行う場合には、ハードウェアのアーキテクチャが変更される度に、CUDAプログラムのチューニングをやり直さなければいけませんが、Prometech MCLを利用してプログラムを開発しておけば、新しいGPUカードが発売された場合には、GPUカードを最新のものに差し替えるとともに、 Prometech MCLを最新のバージョンにアップデートするだけで、ユーザーのプログラムには大きな変更を加えることなく、最新のGPUの演算性能を活用することができます。

CPUとGPUの両方に対応！

近年のCPUやGPUの高度なアーキテクチャを十分に活用するには、ハードウェア寄りのチューニングテクニックだけなく、アルゴリズムレべルでの継続的な研究研究が不可欠です。Prometech MCLは、東京大学との堅固な共同研究体制のもと、継続的な機能や性能の向上を目指しています。
また、Prometech MCLは、自社のアプリケーション「Particleworks」での高速化エンジンとして利用されているのみならず、サードパーティーのソフトベンダーにもOEM提供することで、実務での運用実績を積み重ねています。