北航并行课程作业: 在GPU 实现一个矩阵并行乘法程序,要求矩阵大小不小于8000*8000,且元素为双精度浮点数(double)类型;比较并行程序与串行程序的加速比,同时注意排除数据准备时间作程序运行时间。 在现代计算机科学领域,GPU计算已经成为提高程序性能的重要手段。特别是在科学计算和大数据处理领域,利用GPU强大的并行处理能力,可以显著提升程序的运行效率。本篇文章将探讨如何在GPU上实现矩阵乘法的并行计算,并对比并行程序与传统的串行程序在性能上的差异。 矩阵乘法是计算机科学中的一项基础操作,广泛应用于各个领域,如图形处理、物理模拟、机器学习等。然而,当矩阵的维度和元素数量达到一定规模时,串行算法的计算效率将变得低下。因此,采用并行计算技术来优化矩阵乘法变得尤为重要。 CUDA(Compute Unified Device Architecture)是由NVIDIA公司推出的一种通用并行计算架构,它使得开发者能够利用NVIDIA的GPU来解决复杂的计算问题。CUDA提供了丰富的编程接口,允许开发者编写能够在GPU上运行的并行程序。这不仅可以大幅提高计算性能,还可以使CPU从繁重的计算任务中解放出来,专注于处理其他任务。 在本作业中,北航并行课程要求学生使用CUDA实现一个矩阵乘法程序,并要求矩阵的大小不小于8000*8000,且元素类型为双精度浮点数。这是因为双精度浮点数能够提供更高的计算精度,适合科学计算的需求。同时,较大的矩阵大小可以充分发挥GPU的并行处理能力。 在实现并行矩阵乘法时,需要特别注意数据在CPU和GPU之间的传输效率。由于GPU拥有独立的内存空间,因此需要将矩阵数据从主机(CPU)内存复制到设备(GPU)内存中。计算完成后,再将结果从设备内存复制回主机内存。这一过程中涉及的数据传输可能会成为性能瓶颈,因此需要合理安排数据传输和计算的时间,以确保整体性能。 为了评估并行矩阵乘法程序的性能,本作业还要求学生比较并行程序与串行程序的加速比。加速比是衡量并行程序性能提升的一个重要指标,它反映了并行程序相对于串行程序的运行时间缩短了多少倍。由于GPU的并行计算能力,理论上加速比应当远大于1。在进行性能评估时,还需要特别排除数据准备时间,只考虑程序的实际运行时间,这样才能更准确地反映并行计算的性能优势。 在并行程序的开发中,需要注意GPU内存的使用效率,避免内存访问冲突和内存带宽的浪费。合理设计线程块的大小和数量,以及确保每个线程正确地执行其任务,都是实现高效并行矩阵乘法的关键因素。此外,优化算法的设计,比如采用分块算法来减少全局内存访问,也能有效提高程序的性能。 本作业的提交物包括一份详细的报告(HW-MP4-CUDA.pdf)、另一份报告(HW-MP4-SYCL.pdf)、源代码文件以及编译后的可执行程序。报告中将详细说明并行矩阵乘法程序的设计思路、实现方法、性能测试结果以及性能分析等。源代码文件将展示具体的编程实现,而可执行程序则可以直接运行以验证程序的正确性和性能。 本作业不仅要求学生掌握CUDA编程技术,还要求他们能够从理论到实践深入理解并行计算的原理和优化策略。通过这样的课程作业,学生将能够为未来的高性能计算应用打下坚实的基础。
2025-05-30 11:26:28 574KB cuda
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详情见:https://blog.csdn.net/weixin_50836014/article/details/125687455 一、独立完成部分 1、大数相乘。要求实现两个十进制大整数的相乘(100位以上),输出乘法运算的结果。 2、结合Windows界面编程和浮点数编程,实现完善的计算器功能,支持浮点运算和三角函数等功能。 3、Windows界面风格实现两个文本文件内容的比对。若两文件内容一样,输出相应提示;若两文件不一样,输出对应的行号。 二、分组完成部分 编写一个游戏程序,如俄罗斯方块、贪吃蛇、扫雷、简单射击类游戏等,题目自拟,要求具备一定功能难度,代码性能高。
2023-03-15 15:29:30 608KB 汇编
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实现一个精简的 C++ 类, 用int的定点数来做float的相乘.
2023-02-15 18:08:48 1KB 定点数 相乘
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题目:多功能科学计算器 功能要求: (1)解二元一次方程、一元二次方程 (2)进行矩阵相加、相减、相乘运算 (3)进行三角函数、阶乘运算 (4)其他功能,略 设计要求: (1)基于C语言,采用面向过程程序设计思想,通过设计业务流程,将设计中待实现的功能划分成若干个子模块,并逐个编程实现,最后通过主函数调用,实现模块功能; (2)程序设计过程中,需划分出子模块功能,并绘制出子模块的程序流程图; (3)程序功能需尽可能完整,必须提供程序运行时出现的任何异常情况的处理方法,以解二元一次方程为例,需考虑到方程无解的情况,并给出处理方法; (4)程序必须配备人机交互功能,程序输入输出可以通过命令行、控制台、文件、键盘等方式; (5)程序运行过程中,需提供文件读取和保存功能,并将运算结果保存到本地磁盘的文件中; (6)编写程序时,需根据待解决的问题,合理的选择数据类型,严禁使用同一种数据类型编程,若运算过程中涉及到小数,一律保留到小数点后两位; (7)人机交互界面布局要合理、美观,若设计过程中涉及到控制台字体大小、背景颜色等设置和清屏操作的,可查阅资料,若功能实现无误,新增的功能作为加分项; (8
2022-12-09 20:26:13 14KB 学生 编程大作业
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实现一多位十进制数和一个一位十进制数的乘法,被乘数和乘数均以ASCII码形式存放在内存中,结果以十进制数形式显示在屏幕上。
2022-11-30 16:39:09 2KB 十进制数 相乘
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用keil5打开工程,或者自行提取里面的.s文件。
2022-11-07 16:03:42 102KB ARM 汇编语言 LPC1768
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一元多项式的相乘(C链表实现),包括多项式的创建、相加和相乘的实现。
2022-11-06 18:43:19 153KB 一元多项式 相乘 C语言 链表
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用java实现矩阵的转置和矩阵的相乘,就是一个很简单的小程序,初次学java,试着编的,比较简单,仅供参考
2022-11-04 16:22:34 2KB java  矩阵转置 矩阵相乘
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Java实现张量相乘(tensorflow)
2022-10-10 09:06:30 5KB java 张量 矩阵
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利用分治法思想,提出一种大整数相乘快速算法,减少乘法运算次数,使2个数相乘的计算复杂度从O(n)降低到O(1)。根据不同的加法思路,提出累加求和及统一求和2种改进算法,给出2种改进算法的形式化描述,并通过实验给出改进算法和现有的典型大整数位相乘算法的时间比较。研究结果表明,该算法能够提高密码算法和信息安全协议的运算效率。
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