[發明專利]基于GPU的稀疏矩陣數據存儲方法

有效

• 申請號: 201110415911.7
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102436438A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 金海;鄭然;胡侃;曾敬翔;馮曉文
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種基于GPU的稀疏矩陣數據存儲方法，包括以下步驟：

CPU讀取矩陣文件，并將其轉化為稀疏行壓縮格式；

計算所述稀疏行壓縮格式中每行非零元素的個數，并將其存儲于數組length[]中；

對所述數組length[]按照升序排序；

根據所述數組length[]中每行非零元素的個數將所述數組length[]分為[0，8)，[8，16)，[16，32)，[32，+∞)四段；

設置計數器i＝0，并初始化數組c[4]＝{32，16，8，4}；

判斷第i段包含的行數除以c[i]是否大于GPU滿負荷運行的閾值；

若第i段包含的行數除以c[i]大于GPU滿負荷運行的閾值，則將第i段作為一個數據段；

對所述數據段中每c[i]行執行補零操作，使其每行的長度與c[i]行中非零元素最多的一行的長度相同；

判斷所述數據段中行的總數目是否是c[i]的最小整數倍；

若所述數據段中行的總數目是c[i]的最小整數倍，則按照從上到下、從左到右的順序將每c[i]行中的元素合并成一行，并將其存儲于數組cval[]中；

創建數組ccol_ind[]和crow_ptr[]，所述數組cval[]中非零元素在所述數組ccol_ind[]中的值為其在所述稀疏行壓縮格式中的列坐標，所述數組cval[]中零元素在所述數組ccol_ind[]中的值為-1，所述數組crow_ptr[]中的值為所述數組cval[]中行的首個元素在所述數組cval[]中的指針；

設置計數器i＝i+1；

判斷i是否等于4；

若i等于4，則CPU保存數組cval[]、ccol_ind[]和crow_ptr[]。

2.根據權利要求1所述的稀疏矩陣數據存儲方法，還包括步驟：

若第i段包含的行數除以c[i]不大于GPU滿負荷運行的閾值，則判斷i+1是否等于4；

若i+4等于4，則轉入所述將第i段作為一個數據段的步驟。

3.根據權利要求2所述的稀疏矩陣數據存儲方法，還包括步驟：

若i+4不等于4，則將第i段與第i+1段中的行數進行累加；

設置計數器i＝i+1，并返回所述判斷第i段包含的行數除以c[i]是否大于GPU滿負荷運行的閾值的步驟。

4.根據權利要求1所述的稀疏矩陣數據存儲方法，還包括步驟：

若所述數據段中行的總數目不是c[i]的最小整數倍，則對所述數據段執行補行操作，以使補行后的所述數據段中行的總數目為c[i]的最小整數倍，所補行的元素全為零，且其長度與c[i]行中非零元素最多的一行的長度相同。

5.根據權利要求1所述的稀疏矩陣數據存儲方法，還包括步驟：

若i不等于4，則返回所述判斷第i段包含的行數除以c[i]是否大于GPU滿負荷運行的閾值的步驟。

6.根據權利要求1所述的稀疏矩陣數據存儲方法，其特征在于：

所述GPU滿負荷運行的閾值為N_w＝0.5·N_SM·N_b·(S_b/S_w)，其中N_w為閾值，N_SM為GPU的多處理器數目，N_b為GPU的活動線程塊的數目，S_b為GPU的線程塊大小，S_w為GPU的線程束大小。