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 Jacket   - GPU 计算加速软件
Jacket 软件是美国AccelerEyes公司开发的一个软件平台。借助该软件,广大的MATLAB以及C/C++用户可以直接使用GPU(Graphics Processing Unit)强大的计算能力进行相关应用领域的快速原型开发,这些应用领域包括政府、制造、能源、医疗、生物医学、金融以及科学研究等相关行业。
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Jacket 中国代理

产品特点:
  • MATLAB用户可以借助Jacket软件,只需非常少的代码修改就可以将原型设计直接在GPU上运行,快速体验GPU带来的速度感受;
  • 消除了将MATLAB代码转化为其它语言(C,FORTRAN,C++,CUDA)时重新编程的工作;
  • C/C++用户可以借助libJacket提供的函数库,快速体验GPU带来的加速;
  • 支持所有CUDA使能的NVIDIVA GPU,如Tesla,Quadro和GeForce系列GPU。
Jacket 中国代理

Jacket软件模块组成:
  • Base License产品做为Jacket软件的基础平台,主要用于将MATLAB代码转化为能够在GPU上运行的高性能计算代码,仅支持1个GPU;
  • Jacket MGL产品定位于工作站以及个人超级计算机市场,它扩展了基本Jacket产品只支持单个GPU的能力,在单系统图像设备中可以支持到8个GPU;
  • Jacket HPC产品定位于GPU集群系统,它扩展了Jacket MGL的能力,可以支持8个以上的GPU;
  • Jacket DLA产品对基本Jacket产品中的单精度线性代数函数升级,可以支持双精度线性代数函数;
  • Jacket SLA产品提供了稀疏矩阵支持以及线性代数功能;
  • Jacket SDK产品可以使自定义的CUDA代码很方便的集成到MATLAB中,从而借助Jacket平台的运行时优化功能;
  • Jacket JMC产品用于将Jacket代码转化为单机、无需license的应用程序,供其它用户使用。
Jacket 中国代理

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系统要求:
  • 支持的操作系统:Windows XP/Vista/7/HPCServer (32 & 64 bit)以及Linux (32 & 64 bit) - Fedora 10+,OpenSUSE 11+, RHEL 5.x, CentOS 5.x, SLES 10.2;
  • MATLAB版本要求R2006B以及以后的版本;
  • 具备CUDA能力的NVIDIA GPU,比如GeForce、Quadro和Tesla;
  • Jacket需要CUDA开发工具,这些CUDA工具包括在NVIDIA网站上的驱动和工具包;
  • 推荐CPU内存一定要大于GPU的内存;
  • Jacket MGL和Jacket HPC在某些使用情况下还要求有Parallel Computing Toolbox和Distributed Computing Server的支持。
Base License——基础模块
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目前AccelerEyes公司的Jacket软件支持MATLAB语言作为其平台的前端语言。MATLAB语言是一种应用于许多行业的科学计算语言,目前已经超过100万以上的用户。Jacket软件的语言处理系统可以自动的将MATLAB语言翻译为能够极大利用GPU能力的高性能计算语言。同时,为了最大化的利用GPU的性能,Jacket软件的运行系统能够自动优化内存分配、即时编译代码以及高效的启动GPU内核。所有由GPU特定的编程细节由Jacket来处理,这样使得开发人员集中精力进行科学计算、工程开发以及分析等工作。
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MATLAB 代码例子:
>> G = gones( 3 ); %创建一个GPU矩阵
>> G = fft( G ); %在GPU上执行FFT
>> G = G * G; %在GPU上进行矩阵乘法
>> C = double( G ); %返回CPU
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Jacket软件为MATLAB引入了一种新的数据类型,它可以帮助用户将数据和计算移植到GPU中进行计算,从而利用GPU强大的计算能力。当前Jacket支持单精度、双精度以及整形类型。目前包含有240个核的Nvidia Tesla C1060受到Jacket产品的完全支持。
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Matlab Jacket MGL
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Jacket MGL产品的目标市场是工作站,Jacket MGL非常适用于具有2~8个GPU核的笔记本、台式机或者个人超级计算机。基本的Jacket License支持第1个GPU核,而有了Jacket MGL的支持就可以使用第2个到第8个GPU核。Jacket MGL有两种操作模式:
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同时GPU对话
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Jacket MGL产品容许用户在单机中的多个GPU核上进行多个MATLAB对话。目前有大量的用户在多处理器平台或者分布式环境中运行多个MATLAB对话来加速他们的设计工作。这种方式也适用于Jacket软件,Jacket MGL不需要额外的MATLAB license。
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多个GPU对话
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Jacket MGL产品容许用户在单个工作站或者个人超级计算机中通过一个MATLAB对话来充分利用所有GPU的性能。 利用Jacket MGL产品运行多个GPU对话不仅需要标准的MATLAB License,而且要求MATLAB的Parallel Computing Toolbox(PCT)工具箱的支持。使用简单易懂的并行结构语句,如parfor、spmd、codistributed 数组,就可以把现有的代码分配到工作站或者个人超级计算机中所有的GPU以及CPU中。在许多情况下,利用新并行计算的这种优势只需对代码做少量修改。
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此外,在工作站以及个人超级计算机上利用Jacket MGL产品对for循环或者蒙特卡罗仿真代码执行时会极大的减少问题求解的时间。而对于分布式高性能计算机(HPC)环境,例如GPU集群(8个或者以上的GPU),Jacket HPC产品可以充分利用这些资源。
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Matlab Jacket HPC
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Jacket HPC产品提供了包括使用本地机器或者整个网络上多个GPU计算的能力。Jacket HPC具有无限制的同时使用任意规模GPU和CPU计算资源的能力,无需修改代码就可以立即使用新添加到主机中的GPU资源。当该主机没有能力驱动更多的GPU时,只需简单的将该GPU添加到网络中另一台主机上,Jacket HPC将完成其余的工作。利用Jacket HPC的功能,安装GPU对已有的CPU集群进行升级,可以不用对该GPU做任何代码开发就能显著的提高集群计算机的能力。
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Jacket HPC的目标市场是GPU集群,Jacket HPC适合于包括8个及以上GPU的分布式集群系统。
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Jacket HPC建立在Mathworks公司的Parallel Computing Toolbox(PCT)和Distributing Computing Server(DCS)之上。在基于HPC资源的网络上执行Jacket HPC需要PCT和DCS产品的License,利用并行结构函数语句,例如parfor、spmd或者codistributed数组,已有的代码能够被分配到集群计算机或者云计算系统中的所有GPU和CPU。在许多情况下,利用并行计算的这种优势只需对代码做少量修改。
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利用Jacket HPC产品和GPU集群来执行大规模的代码时,可以在尽可能少编程的情况下充分利用这些资源,极大的减少了问题的求解时间。对于拥有2~8个GPU核的工作站或者个人超级计算机,Jacket MGL产品可以满足这些资源的要求。
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Matlab Jacket SDK——软件开发套件
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Jacket SDK使得集成自定义的CUDA代码到Jacket中运行时变得非常容易。利用很少的Jacket指定的函数,CUDA代码将被Jacket软件自动的优化。
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基本的Jacket License不要求了解CUDA以及其它GPU编程架构相关的知识,然而对于已经在或者即将开发CUDA内核的用户,Jacket SDK产品在加速开发、提高测试和简化应用程序与算法的部署上提供了很好的支持。
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Matlab Jacket DLA——双精度线性代数
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Jacket DLA为基本的Jacket产品提供了丰富的线性代数支持。借助Jacket DLA产品,矩阵分析、线性系统求解、特征值分析、单值分解以及各种因数分解的函数既支持单精度和双精度,还支持复数类型。
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当前Jacket DLA产品支持以下MATLAB函数:
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lu - LU 分解
svd – 单值分解
eig – 特征值
qr - QR 因数分解
chol – Cholesky分解
inv – 矩阵求逆
mpower – 矩阵求幂
norm - L2矩阵范数
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对于不要求双精度的应用,基本的Jacket 产品对矩阵求幂、SVD、LU、QR和MLDIVIDE的单精度版本提供了有限支持。
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Matlab Jacket SLA——稀疏线性代数
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Jacket SLA工具箱为Jacket软件提供了稀疏矩阵的支持。稀疏矩阵主要应用于大系统或者有限元分析(FEM)中。通常应用在金融、国防以及其它工业领域。
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Matlab Jacket JMC——编译器选项
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当Jacket应用的开发、测试以及优化阶段已经完成并准备发布应用时,为了发布应用到更多的用户,编译器选项容许用户创建单机、不需license的可执行应用程序。Jacket JMC包含一个兼容模式,借助MATLAB Compiler将Jacket代码编译为单机、不需license并且可重分布的可执行应用程序。
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