Enabling mixed-precision with the help of tools: A Nekbone case study

混合精度计算有潜力显著降低百亿亿次计算的成本，但决定何时以及如何在程序中实现它可能具有挑战性。在本文中，我们以CFD求解器Nek5000的迷你应用程序Nekbone为案例研究，并提出了一种使用计算机算术工具和Roofline模型实现混合精度的方法论。我们通过在三个维度上结合度量标准来评估得出的混合精度程序：精度、求解时间和求解能耗。值得注意的是，在Nekbone中引入混合精度可以将求解时间在128个MPI进程上缩短40.7％，将求解能耗降低47％。

如何在CFD求解器Nek5000的mini-application Nekbone中实现混合精度计算以降低计算成本？

通过计算机算术工具和Roofline模型，提出了一种混合精度计算的方法，将其应用于Nekbone程序，并通过精度、求解时间和能量效率三个维度评估其性能。

实验结果显示，在128个MPI进程上，引入混合精度计算可将求解时间降低40.7％，能量效率提高47％。文章还介绍了使用的工具和数据集，并提供了开源代码。

最近的相关研究包括：1.使用混合精度计算加速大规模线性系统求解的研究；2.使用Roofline模型优化计算性能的研究。