lattice/quda

解決的問題

QUDA 是為了利用 NVIDIA GPU 的平行處理能力，加速格點量子色動力學（QCD）的計算而設計。它提供針對各種費米子作用的高度優化算子與求解器，降低強作用力物理模擬的計算負擔。

工作原理

該庫使用 CUDA 平台實現優化之狄拉克算子與多種求解器（例如 CG、BiCGStab、GCR）。支援混合精度運算，利用雙精度、單精度、半精度與四分之一精度（8 位元區塊浮點）以最大化效能。為優化執行，採用自動調校程序，為性能關鍵的內核選擇最佳啟動參數，並將其快取至磁碟。

適用對象

需要在 NVIDIA GPU 集群上執行高階運算（HPC）模擬的格點 QCD 領域物理學家與研究人員。

主要特色

• 廣泛的費米子支援：支援威爾遜、Clover 改進型、扭曲質量、階梯式、域牆與莫比烏斯費米子。
• 進階求解器：包含自適應多網格、特徵向量去擾求解器（TRLM），以及用於光譜觀測的隱式重啟阿諾德里方法。
• 多 GPU 擴展性：支援使用 MPI、QMP 或 NVSHMEM 在多個 GPU 上並行執行，以提升強擴展性。
• 混合精度：對混合精度變體提供穩健支援，以加速計算。
• 自動調校：根據所用硬體自動選擇並快取最佳內核參數。