MATLAB科学计算工作站配置精选【荐】.pdfVIP

MATLAB 科学计算工作站及集群配置方案 一．MATLAB 应用软件介绍 MATLAB 是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB 将高性 能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应 用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用 MATLAB 产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB 的功能进行扩充，从而 不断深化对问题认识，更多提升MATLAB 产品应用范围。 MATLAB 产品广泛应用于各个行业,典型应用: PIC1 数值分析 、数值和符号计算 、工程与科学绘图 PIC2 控制系统的设计与仿真 PIC3 数字图像处理 PIC4 通讯系统设计与仿真 PIC4 财务与金融工程 二． MATLAB 并行计算功能特点与硬件配置分析 随着科学计算的应用面扩大和深入,MATLAB 的计算量越来越大,同时基于X86 架构计算机多核并行计算技术成熟,MATLAB 通过支持并行计算工具箱和分布式 集群计算方式，完美借助多核架构的图形工作站和分布式集群的并行计算，大幅 提升科学计算的效能。 2.1 MATLAB 的并行计算介绍 对工作站的并行计算支持 MATLAB 利用 Parallel Computing Toolbox，可以使用多核处理器、GPU 以及计算 机集群来解决运算和数据密集型问题。循环并行化 (parallel for-loops)、特殊数组 类型以及并行数值算法等高级结构让您实现 MATLAB 应用程序的并行化，而无 需进行 CUDA 或 MPI 编程。可以使用 Simulink 工具箱并行运行一个模型的多 个仿真。 工具箱提供用于在多核台式机上本地执行应用程序的12 个worker （MATLAB 计 算引擎）。无需更改代码， 对分布式集群并行科学计算支持 借助 MATLAB Distributed Computing Server 在计算机集群或网格计算服务上运 行同一个应用程序。此外，还可以交互式执行或在成批执行并行应用程序。 主要功能  循环并行化 (parfor) - 用于在多处理器上并行运行任务的算法  支持启用了 CUDA 的 NVIDIA GPU  可在一个多核桌面上本地运行十二个 worker  通过 MATLAB Distributed Computing Server 可支持计算机集群和网格  并行应用程序的交互和批量执行  分布式数组和单程序多数据 (spmd) 结构 - 用于大型数据集处理和数据并 行算法 2.2 工作站硬件配置与科学计算分解 矩阵式求解代数方程组过程中,矩阵规模的大小涉及到占用内存的多少,数据 量和算法涉及到CPU 的核数和频率，数据存储和读取对矩阵存储的硬盘io 有要 求，在很大程度上影响了计算的速度.是加速矩量法计算的关键，典型计算机配 置的每一个配件对MATLAB 性能有不同表现。 CPU 有更多 CPU 核的计算机比和数量少的有更好的表现,但是结果随着 MATLAB 应用而不同，MATLAB 自动使用多线程,在很多MATLAB 应用中, 以探索自然并行， 但是不是所有 MATLAB 功能都是多线程的, 加速随着算法有所不同, 作为可选能 力,Parallel Computing Toolbox 提供并行程序结构，更多直接覆盖计算机多核，虚 拟核很明显改善整个系统的性能，但是它对MATLAB 应用的性能表现影响很小 内存 内存容量在计算过程承载数据计算过程所有中间数据保存，如果存储容量 不够，就会出现数据溢出，计算无法继续，不同数据量的求解对内存有一定要求， 内存容量、CPU- 内存通道数目、内存的频率都是对计算影响的，目前 CPU 规格 对内存方面资料： 1. 基于intel XeonE3 处理器工作站架构，内存最大到32GB、支持必威体育精装版256 位指 令集，支持双通道架构 2. 基于intel Xeon5600 处理器工作站架构，内存容量达到384GB，支持6 通道架