Slatec + CUDA Fortran答案

【问题标题】：Slatec + CUDA FortranSlatec + CUDA Fortran
【发布时间】：2013-08-02 23:45:41
【问题描述】：

我有使用老式 Fortran 95 编写的用于燃烧建模的代码。该问题的特点之一是必须求解刚性 ODE 系统以考虑化学反应的影响。为此，我使用了 Fortran SLATEC 库，它也很老了。求解过程很简单，只需要在计算域的每个单元格中调用子程序 ddriv3，如下所示：

do i = 1,Number_of_cells ! Number of cells is about 2000
call ddriv3(...)     ! All calls are independent on cell number i
end do

ddriv3 相当复杂，并利用了许多其他库函数。

有没有什么方法可以利用 CUDA Fortran 获得优势，而无需为此搜索其他库？如果我只是将其作为“并行循环”运行，那将是有效的，还是可能有另一种方式？

对于这样的问题，我很抱歉立即出现了最明显的答案：“你为什么不尝试自己去了解它？”，但我的时间非常紧迫。我没有任何 CUDA 经验，我只想选择最正确和最简单的方式开始。

提前致谢！

【问题讨论】：

这在很大程度上取决于子程序的结构、所涉及的算法和所需的内存传输。

标签： cuda fortran equation-solving

【解决方案1】：

您将无法使用或并行化 ddriv3 调用而不费力气。您对“并行循环”一词的使用表明您可能正在考虑使用OpenACC directives with Fortran，而不是CUDA Fortran，但一般答案在这两种情况下都没有任何不同。

ddriv3 调用是 Fortran 库的一部分（可能是为 x86 使用而编译的）不能直接在 CUDA Fortran（即在 Fortran 中使用 CUDA GPU 内核）或 OpenACC Fortran 中直接使用，基本相同原因：库代码是x86代码，不能在GPU上使用。

假设您可能可以访问ddriv3 的源代码实现，您可能能够提取源代码，并努力创建它的 CUDA 版本（或 OpenACC 不会阻塞的版本），但如果它使用许多其他库例程，则可能意味着您还必须为每个库调用创建 CUDA（或直接 Fortran 源代码，用于 OpenACC）版本。如果您没有使用 CUDA 的经验，这可能不是您想要做的（我不知道。）如果您走这条路，那肯定意味着更多地了解 CUDA，或者至少将库调用转换为直接调用Fortran 源代码（用于 OpenACC 版本）。

由于上述原因，调查ddriv3 调用是否存在 GPU 库替换（或类似的东西）可能是有意义的（但您在问题中明确排除了该选项。）当然有 GPU 库可以帮助解决 ODE 的问题。

【讨论】：

非常感谢您的回答！据我了解，库的预编译是问题所在。实际上，我的 Fortran 项目由我的 *.F90 文件和 SLATEC 库的源代码（也是 *.F90，自治）组成，当我编译我的项目时，也编译了 SLATEC 的源代码，就像一堆补充子程序。如果我用错了“图书馆”这个词，如果它改变了情况，我很抱歉。
那么我的第 3 段将介绍您的情况。只要没有任何补充子例程引用任何主机库，就值得尝试看看 OpenACC 会发生什么（尽管我对结果并不十分乐观）。使用 CUDA Fortran，您仍然面临将所有子程序代码转换为 CUDA 并行代码的任务（即它不像 OpenACC 中的“并行循环”那么简单）。在任何一种情况下，都可能涉及一些不平凡的工作，即除了使用一些指令对代码进行简单注释之外的其他事情。