MATLAB是一種科學計算軟件，專門以矩陣的形式處理數據。MATLAB將高性能的數值計算和可視化集成在一起，并提供了大量的內置函數，從而被廣泛地應用于科學計算、控制系統、信息處理等領域的分析、仿真和設計工作，而且利用MATLAB產品的開放式結構，可以非常容易地對MATLAB的功能進行擴充，從而不斷深化對問題認識，更多提升MATLAB產品應用范圍。

MATLAB產品廣泛應用于各個行業,典型應用:

PIC1數值分析、數值和符號計算、工程與科學繪圖

PIC2控制系統的設計與仿真

PIC3數字圖像處理

PIC4通訊系統設計與仿真

PIC4財務與金融工程

二．MATLAB并行計算功能特點與硬件配置分析

隨著科學計算的應用面擴大和深入,MATLAB的計算量越來越大,同時基于X86架構計算機多核并行計算技術成熟,MATLAB通過支持并行計算工具箱和分布式集群計算方式，完美借助多核架構的圖形工作站和分布式集群的并行計算，大幅提升科學計算的效能。

2.1MATLAB的并行計算介紹

對工作站的并行計算支持

MATLAB利用ParallelComputingToolbox，可以使用多核處理器、GPU以及計算機集群來解決運算和數據密集型問題。循環并行化(parallelfor-loops)、特殊數組類型以及并行數值算法等高級結構讓您實現MATLAB應用程序的并行化，而無需進行CUDA或MPI編程。可以使用Simulink工具箱并行運行一個模型的多個仿真。

工具箱提供用于在多核臺式機上本地執行應用程序的12個worker(MATLAB計算引擎)。無需更改代碼，

對分布式集群并行科學計算支持

借助MATLABDistributedComputingServer在計算機集群或網格計算服務上運行同一個應用程序。此外，還可以交互式執行或在成批執行并行應用程序。

主要功能

循環并行化(parfor)-用于在多處理器上并行運行任務的算法

支持啟用了CUDA的NVIDIAGPU

可在一個多核桌面上本地運行十二個worker

通過MATLABDistributedComputingServer可支持計算機集群和網格

并行應用程序的交互和批量執行

分布式數組和單程序多數據(spmd)結構-用于大型數據集處理和數據并行算法

2.2工作站硬件配置與科學計算分解

矩陣式求解代數方程組過程中,矩陣規模的大小涉及到占用內存的多少,數據量和算法涉及到CPU的核數和頻率，數據存儲和讀取對矩陣存儲的硬盤io有要求，在很大程度上影響了計算的速度.是加速矩量法計算的關鍵，典型計算機配置的每一個配件對MATLAB性能有不同表現。

CPU有更多CPU核的計算機比和數量少的有更好的表現,但是結果隨著MATLAB應用而不同，MATLAB自動使用多線程,在很多MATLAB應用中,以探索自然并行，但是不是所有MATLAB功能都是多線程的,加速隨著算法有所不同,作為可選能力,ParallelComputingToolbox提供并行程序結構，更多直接覆蓋計算機多核，虛擬核很明顯改善整個系統的性能，但是它對MATLAB應用的性能表現影響很小

內存內存容量在計算過程承載數據計算過程所有中間數據保存，如果存儲容量不夠，就會出現數據溢出，計算無法繼續，不同數據量的求解對內存有一定要求，內存容量、CPU-內存通道數目、內存的頻率都是對計算影響的，目前CPU規格對內存方面資料：

1.基于intelXeonE3處理器工作站架構，內存最大到32GB、支持最新256位指令集，支持雙通道架構

2.基于intelXeon5600處理器工作站架構，內存容量達到384GB，支持6通道架構，支持DDR3-1333規格

3.基于Opteron6200處理器工作站架構，內容容量達到256GB，支持8通道架構，支持DDR3-1333規格

4.即將到來的intelXeonE52600處理器工作站架構，內存容量達到768GB，支持8通道

硬盤硬盤io帶寬涉及數據讀寫和虛擬內存的性能，對于數據密集型計算和大型圖像處理，硬盤容量和帶寬極其重要，目前硬盤規格SATA(7.2K)單盤最大2TB，SAS(15K)單盤最大900GB。

圖卡目前僅限支持NvidiaCUDA架構為主，MATLAB圖形渲染靠的是CPU不是GPU，圖卡主要正常的圖形顯示和支持GPU架構的并行計算應用，這種GPU并

行計算主要是圖像處理方面，需要安裝ParallelComputingToolbox。

2.3工作站配置原則

1.內存配置：通常，矩陣計算的數據量和內存比例1:3，例如2GB數據，內存建議6GB以上。

2.CPU配置：內存確定后，一般和CPU核數比例是4:1，例如：16GB內存以內，

CPU用單顆4核.

3.圖卡配置，如果是基于圖像處理應用，主板提供支持1~4塊GPU計算，保證足夠的數據量，其他方面，推薦Quadro600，或Quadro2000滿足應用要求.

4.硬盤配置對于數據量規模小的應用，SATA接口就可以，如果數據量大，硬盤容量和轉速相應提升，讀寫帶寬也就越大，如數據量非常大，高速硬盤加高性能陣列，提升硬盤io帶寬

三．MATLAB科學計算工作站與集群配置方案

XASUN是當今市場唯一能提供塔式、超級、機架、便攜、特種等圖形工作站全方面解決方案的品牌。擁有完整、完美、可靠、靜音的高性能工作站全套產品系列，為行業用戶在高性能計算、CAD/CAM/CAE、圖形圖像處理、虛擬仿真、三維動畫、視頻編輯等應用提供強勁、高效的定制專業級圖形工作站。

XASUN將MATLAB應用軟件結合最新計算機硬件技術,基于數據量規模和軟件應用特點劃分配置方案，從而達到合理高效能完成科學計算。

科學計算工作站及分布式集群方案劃分:

1.小規模科學計算解決方案

參考配置：

方案1 入門級圖形工作站

提供四核CPU架構的計算解決方案

型號XASUNT313316-T1AA

方案2 高性價比圖形工作站

提供8核CPU架構的計算解決方案

型號XASUNT522548-A16B

2.中規模科學計算解決方案

定位于數據量在10~30GB以內科學計算規模,支持8個~12個worker運算,支持

GPU架構擴展.

參考配置：

方案3 全能型圖形工作站

提供12核CPU架構的計算解決方案型號XASUNT523164-A41RT1AB

方案4 圖形圖像型工作站

提供基于CPU+GPU架構的計算解決方案型號XASUNT522748-A4ARC

3.大規模科學計算解決方案

定位于數據量在30~70GB以內科學計算規模,支持12個worker運算,支持雙GPU

架構并行計算擴展，配備海量高速硬盤。

方案5 超級圖形工作站

提供基于超強CPU+GPU+高IO的計算解決方案型號XASUNEX5235192-A89RE

4.超大規模科學計算解決方案

定位:數據量在100GB以上科學計算規模

方案6 分布式集群系統

提供多機架構的分布式計算解決方案

參考配置

方案咨詢：

北京太陽HPC應用中心

電話：400-705-6800

總結

以上是生活随笔為你收集整理的matlab 集群搭建,MATLAB 科学计算工作站及集群配置方案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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