c++ - ublas 与矩阵模板库 (MTL4)

Question

我正在用 C++ 编写一个用于双曲偏微分方程的软件。几乎所有的符号都是 vector 和矩阵的。最重要的是，我需要线性代数求解器。是的， vector 和矩阵的大小可以有很大差异(从 1000 到只能通过分布式内存计算解决的大小，例如集群或类似架构)。如果我生活在乌托邦，我就有了线性求解器，它非常适合集群、GPU 和多核。

在考虑应该表示变量的数据结构时，我想到了 boost.ublas 和 MTL4。两个库都兼容 blas 3 级，MTL4 实现了稀疏求解器，并且比 ublas 快得多。它们都没有实现对多核处理器的支持，更不用说分布式内存计算的并行化了。另一方面，MTL4 的开发依赖于 2 个开发人员的单独努力(至少据我了解)，我确信 ublas 存在于 boost 库中是有原因的。此外，英特尔的 mkl 库包括将其结构与 ublas 绑定(bind)的示例。我想将我的数据和软件绑定(bind)到将长期坚如磐石、开发和维护的数据结构。

最后，问题。您在使用 ublas 和/或 mtl4 方面有何经验，您会推荐什么？

谢谢，威力多多

Answer 1

根据您的要求，我可能会选择 BOOST::uBLAS .事实上，一个好的 uBLAS 部署在速度上应该与 MTL4 大致相当。

原因是存在bindings对于 ATLAS (因此您可以为您的计算机有效优化的共享内存并行化)，以及供应商调整的实现，如 Intel Math Kernel Library或 HP MLIB .

使用这些绑定(bind)，带有经过良好调整的 ATLAS/BLAS 库的 uBLAS 应该足够快。如果您链接到给定的 BLAS/ATLAS，您应该与使用编译器标志 -DMTL_HAS_BLAS 链接到相同 BLAS/ATLAS 的 MTL4 大致相同。 ，并且很可能比没有 BLAS 的 MTL4 根据他们自己的 observation 更快(示例见 here ，其中 GotoBLAS 优于 MTL4)。

总之，只要你愿意使用一些 BLAS 库，速度不应该是你的决定性因素。可用性和支持更重要。您必须决定，MTL 还是 uBLAS 更适合您。我倾向于 uBLAS，因为它是 BOOST 的一部分，而 MTL4 目前仅支持 BLAS selectively .您可能还会发现这个有点过时 comparison of scientific C++ packages有趣。

一个大但是:对于您的要求(非常大的矩阵)，我可能会跳过“语法糖”uBLAS 或 MTL，并直接调用 BLAS/LAPACK 的“金属”C 接口(interface)。但这只是我...另一个优点是它应该比切换到ScaLAPACK更容易。 (分布式内存LAPACK，没用过)解决更大的问题。明确一点:对于家庭问题，我不建议直接调用 BLAS 库。