lattice/quda

解决的问题

QUDA 旨在通过利用 NVIDIA GPU 的并行处理能力，加速格点量子色动力学（QCD）的计算。它为各种费米子作用提供高度优化的算子和求解器，减轻强相互作用物理模拟的计算负担。

工作原理

该库使用 CUDA 平台实现优化的狄拉克算子和多种求解器（如 CG、BiCGStab 和 GCR）。支持混合精度计算，利用双精度、单精度、半精度和四分之一精度（8 位块浮点）以最大化性能。为优化执行，它采用自动调优过程，为性能关键的内核选择最佳启动参数，并将它们缓存到磁盘上。

适用人群

需要在 NVIDIA GPU 集群上执行高性能计算（HPC）模拟的格点 QCD 领域物理学家和研究人员。

主要亮点

• 广泛的费米子支持：支持威尔逊、Clover 改进型、扭曲质量、阶梯式、域墙和莫比乌斯费米子。
• 高级求解器：包含自适应多网格、特征向量去扰求解器（TRLM）以及用于光谱观测的隐式重启阿诺尔迪方法。
• 多 GPU 扩展性：支持使用 MPI、QMP 或 NVSHMEM 在多个 GPU 上并行执行，以实现更强的可扩展性。
• 混合精度：对混合精度变体提供稳健支持，以加快计算速度。
• 自动调优：根据所用硬件自动选择并缓存最优内核参数。