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Scalable block methods and preconditioning for hardware efficient sparse eigensolutions

Basermann, Achim und Röhrig-Zöllner, Melven und Thies, Jonas (2015) Scalable block methods and preconditioning for hardware efficient sparse eigensolutions. Sparse Solvers for Exascale: From Building Blocks to Applications, 23.-25. März 2015, Greifswald, Deutschland.

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Kurzfassung

Block variants of the Jacobi-Davidson method for computing a few extreme eigenpairs of a large sparse matrix are known to improve the robustness of the standard algorithm, but are generally shunned because the total number of floating-point operations increases. We present a scalable implementation of a block Jacobi-Davidson solver with blocked GMRES preconditioning. By detailed performance engineering and numerical experiments we demonstrate that the increase in operations is typically more than compensated by the performance gains of the block operations on modern parallel hardware architectures. Thus the block solver is both more efficient and robust than its single vector counterpart. Moreover, we discuss a row projection method for the solution of ill-conditioned linear systems encountered in the FEAST algorithm for computing inner eigenpairs. We introduce a novel hybridly parallel and fully iterative implementation of the eigenvalue solver which exploits parallelism on several levels and present numerical and performance results.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/100613/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Scalable block methods and preconditioning for hardware efficient sparse eigensolutions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Basermann, AchimDLR-KP, SC-VSSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Röhrig-Zöllner, MelvenDLR-KP, SC-VSSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thies, JonasDLR-KP, SC-VSSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 März 2015
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Block methods; scalability; preconditioning; sparse eigenproblems; hardware efficiency; Jacobi-Davidson; blocked GMRES; MINRES; FEAST; CGMN; CARP; multi-coloring; interior eigenvalues; performance
Veranstaltungstitel:Sparse Solvers for Exascale: From Building Blocks to Applications
Veranstaltungsort:Greifswald, Deutschland
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsdatum:23.-25. März 2015
Veranstalter :Institute of Physics of the University of Greifswald (IfP); DFG through Priority Programme “Software for Exascale Computing” (SPPEXA)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben SISTEC (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Simulations- und Softwaretechnik > Verteilte Systeme und Komponentensoftware
Hinterlegt von: Basermann, Dr.-Ing. Achim
Hinterlegt am:09 Dez 2015 16:22
Letzte Änderung:31 Jul 2019 19:57

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