Parallel Computing Toolbox
Parallel Computing Toolbox Nedir?
Parallel Computing Toolbox, MATLAB ve Simulink uygulamalarının çok çekirdekli işlemciler (CPU), grafik işlem birimleri (GPU) ve hesaplama kümeleri (cluster) üzerinde paralel olarak çalıştırılmasını sağlayan bir MATLAB ürünüdür. Araç kutusu, kullanıcıların düşük seviyeli paralel programlama teknolojileriyle (CUDA, MPI veya OpenMP gibi) uğraşmadan paralel hesaplama yapabilmesine olanak tanır.
Parallel Computing Toolbox sayesinde mühendisler mevcut bilgisayarlarının işlem gücünden maksimum seviyede yararlanabilir, aynı kodu büyük ölçekli hesaplama kümelerinde veya bulut ortamlarında çalıştırabilir. Ayrıca birden fazla Simulink simülasyonunu eş zamanlı olarak yürütmek mümkündür.
Parallel Computing Toolbox Nasıl Çalışır?
Parallel Computing Toolbox, iş yükünü birden fazla işlemci çekirdeği veya GPU arasında bölerek hesaplamaların aynı anda gerçekleştirilmesini sağlar. Böylece geleneksel seri hesaplamalara göre önemli zaman kazanımları elde edilir.Araç kutusu temel olarak aşağıdaki yöntemlerle çalışır:
- Paralel Döngüler (parfor) MATLAB’daki standart for döngülerinin yerine kullanılan parfor komutu, bağımsız döngü iterasyonlarını farklı işlemcilere dağıtır. Bu özellik özellikle:Parametre taramaları, Optimizasyon çalışmaları, Monte Carlo simülasyonları, Büyük veri analizlerigibi uygulamalarda önemli performans artışı sağlar.
- GPU Hızlandırma: Parallel Computing Toolbox, NVIDIA GPU’ları kullanarak yoğun matematiksel işlemlerin hızlandırılmasını destekler. gpuArray veri tipi kullanıldığında yüzlerce MATLAB fonksiyonu otomatik olarak GPU üzerinde çalışabilir. Böylece kullanıcıların CUDA kodu yazmasına gerek kalmadan GPU gücünden yararlanması mümkün olur.
- Paralel Görev Yönetimi: parfeval gibi fonksiyonlar sayesinde bağımsız görevler arka planda paralel olarak çalıştırılabilir. Bu yaklaşım özellikle farklı hesaplama süreçlerinin aynı anda yürütülmesi gereken uygulamalarda kullanılır.
- Paralel Simulink Çalıştırma: Parallel Computing Toolbox ile Simulink modelleri paralel şekilde çalıştırılabilir. Özellikle farklı parametre kombinasyonlarının test edildiği doğrulama ve tasarım optimizasyon süreçlerinde büyük zaman tasarrufu sağlanır. Bunun için parsim ve batchsim fonksiyonları kullanılabilir.
- Uyumluluk ve Entegrasyon: MATLAB ve Simulink ile doğrudan entegrasyon sağlayan System Composer, mevcut sistemler ve veri yapıları ile kolayca çalışabilir. Ayrıca, AUTOSAR, SysML ve benzeri endüstri standartları ile uyumluluk sunar.