操作系统:MatDEM采用Matlab语言编写,因此理论上只要能运行Matlab的操作系统就可运行MatDEM,包括Windows,Linux,Unix以及Mac OS等。目前绝大多数 MatDEM 用户使用 Windows 系统,因此,只编译和维护 Windows 版本的 MatDEM(.exe 程序)。
MatDEM运行环境:MatDEM以面向对象程序设计思想为基础,封装为独立运行的可执行文件(MatDEM.exe)。其二次开发采用Matlab语言,使用时无需安装完整的Matlab软件,只需安装免费的Matlab运行环境(类似于Java运行环境,.Net Framework),所需的运行环境版本如下:
MatDEM版本 | 所需的Matlab运行环境版本 | 支持的GPU |
1.32 | R2017a (9.2) | Telsa K系列及同时代英伟达显卡 |
1.42至2.2 | R2019a (9.6) | Telsa P系列及同时代英伟达显卡 |
2.50及以上 | R2021a (9.10) | Telsa A系列及同时代英伟达显卡,即3080系列 |
Matlab运行环境免费,可至Matlab官网下载安装:
https://ww2.mathworks.cn/products/compiler/matlab-runtime.html
GPU 驱动:从专业厂家采购的GPU服务器,通常会安装好CUDA运行库。如果个人笔记本电脑和台式机出现GPU无法识别和使用提示,需要到英伟达网站上更新最新的驱动程序或咨询厂家。如不存在可用的GPU,MatDEM也会自动关闭GPU计算。
https://www.nvidia.cn/Download/index.aspx?lang=cn
MatDEM支持CPU计算和GPU计算,并可在程序运行时随时切换CPU计算和GPU计算。通常,当单元数大于5000个时,GPU计算速度开始超越CPU。随着单元数的增加,CPU速度不会有大的变化,但GPU速度近似线性增加。所以,单元数越多,GPU计算的速度优势越明显。当单元数达100万时,如使用Tesla P100 计算卡,最大计算速度能达CPU单核的70倍。
MatDEM的硬件配置建议如下:
GPU:GPU计算需要英伟达(Nvidia)独立显卡(包含cuda核心),一般笔记本也可以计算,效率提升几倍,较好的台式机显卡,能提升十几二十倍效率。如果需要数十倍的效率提升,则需要英伟达生产的专业Tesla GPU计算卡,如Tesla V100,以及目前性能最高的Tesla A100。1G的显存能计算约10万个三维单元,V100有16G显存,最多能计算约300万单元。GPU工作站和服务器的成本主要在GPU计算卡上。
CPU:GPU计算需要CPU来控制,因此也需要有较高主频的CPU。一个GPU通常需要两个CPU核即可,所以对CPU核数要求不高。如双路CPU至强E5-2637v4有比较高的性价比。当然,更高主频与核数的CPU则有更好的计算表现。
显卡:MatDEM模拟结果的三维显示对显卡有较高的要求。如果要显示数十万的三维颗粒,需要有较好的专业显卡。
内存和硬盘:系统内存容量最好是GPU显存容量的2倍以上,若只有一个GPU则最好达到3-4倍。如需进行大规模计算,可购买1T或更多的SSD硬盘,搭配8T或更多的机械硬盘。
如使用普通台式机,建议采购大显存的游戏显卡。通常情况下,高性能游戏主机的配置即可。
软件安装包见附件。根据上文软件配置配置好对应版本的matlab运行环境后,将软件安装包解压即可使用。订购MatDEM会员的用户收到注册码后参见注册码使用说明,以获取对应会员权益。