Basic Linear Algebra Subprograms

BLAS (англ. Basic Linear Algebra Subprograms — базовые подпрограммы линейной алгебры) — стандарт де-факто интерфейса программирования приложений для создания библиотек, выполняющих основные операции линейной алгебры, такие как умножение векторов и матриц.

BLAS
Тип	интерфейс программирования приложений и библиотека функций
Написана на	Fortran и C
Первый выпуск	1979
Последняя версия	3.10.0 (29 июня 2021)
Сайт	netlib.org/blas/

Впервые опубликован в 1979 году, и использован для создания больших пакетов, например LAPACK. Интенсивно используемые в высокопроизводительных вычислениях, высокооптимизированные реализации интерфейса BLAS были разработаны производителями аппаратного обеспечения, такими как Intel, а также другими авторами (например, ATLAS — переносимый самооптимизирующийся BLAS).

Тест LINPACK Benchmark в своей работе основывается в большой степени на DGEMM, подпрограмме BLAS.

Функциональность

Функциональность BLAS делится на три уровня.

Уровень 1

Этот уровень содержит векторные операции вида:

${\displaystyle {\boldsymbol {y}}\leftarrow \alpha {\boldsymbol {x}}+{\boldsymbol {y}},}$

операции скалярного произведения, взятия нормы вектора и другие операции.

Уровень 2

Этот уровень содержит операции матрица-вектор вида:

${\displaystyle {\boldsymbol {y}}\leftarrow \alpha A{\boldsymbol {x}}+\beta {\boldsymbol {y}},}$

решение ${\displaystyle T{\boldsymbol {x}}={\boldsymbol {y}}}$ для ${\displaystyle x}$ с треугольной матрицей ${\displaystyle T}$ и другие операции.

Уровень 3

Содержит операции матрица-матрица вида:

${\displaystyle C\leftarrow \alpha AB+\beta C,}$

решение ${\displaystyle B\leftarrow \alpha T^{-1}B}$ для треугольной матрицы ${\displaystyle T}$ и другие операции. Этот уровень содержит широко используемую операцию GEMM (англ. General Matrix Multiply).

Реализации

refblas

Официальная эталонная реализация из netlib. Доступны версии на C и Fortran 77.

Accelerate

Фреймворк от Apple для Mac OS X, включающий оптимизированные версии BLAS и LAPACK для процессоров PowerPC и Intel Core.

ACML

Основная математическая библиотека AMD, поддерживающая процессоры AMD Athlon и Opteron под Linux и Windows.

ATLAS

Самооптимизирующийся программный пакет линейной алгебры (англ. Automatically Tuned Linear Algebra Software), реализация интерфейса BLAS с открытым исходным кодом для C и Fortran 77.

CUDA SDK

NVIDIA CUDA SDK включает функциональность BLAS (cuBLAS) для написания программ на C для видеокарт серии GeForce 8, GeForce 200, GeForce 300 (Fermi).

ESSL

Библиотека инженерных и научных подпрограмм (англ. Engineering and Scientific Subroutine Library) от IBM, поддерживающая архитектуру PowerPC под AIX и Linux.

libflame

Реализация библиотеки линейной алгебры, включающей BLAS, проектом FLAME.

Goto BLAS

Реализация Кадзусигэ Гото.

HP MLIB

Математическая библиотека от HP, поддерживающая архитектуры IA-64, PA-RISC, x86 и Opteron под HP-UX и Linux.

Intel MKL

Основная математическая библиотека Intel (англ. Intel Math Kernel Library), поддерживающая процессоры Intel под Linux, Windows и Mac OS X.

MathKeisan

Математическая библиотека от NEC, поддерживающая архитектуру NEC SX под SUPER-UX, и Itanium под Linux.

PDLIB/SX

Математическая библиотека, находящаяся в общественном достоянии (англ. Public Domain Mathematical Library), от NEC для системы NEC SX-4.

SCSL

Программная библиотека для научных вычислений (англ. Scientific Computing Software Library) от SGI содержит реализации BLAS и LAPACK для рабочих станций SGI Irix.

Sun Performance Linaray

Sun Performance Library содержит оптимизированные BLAS и LAPACK для архитектур SPARC и AMD64 под Solaris 8, 9, и 10.

uBLAS

Библиотека шаблонных классов C++, обеспечивающая функциональность BLAS. Часть библиотеки Boost. В отличие от других реализаций uBLAS фокусируется больше на правильности алгоритмов, используя продвинутые возможности C++, чем на высокой производительности.

GSL

Научная библиотека GNU (англ. GNU Scientific Library) содержит кроссплатформенную неоптимизированную реализацию на C, которая распространяется под GNU GPL.

CLBlast

Кросплатформенная библиотека (Windows, Linux, MacOS) C++, реализованная с помощью OpenCL может исполнятся на широком спектре графических процессоров или других устройств поддерживающих параллельные вычисления.

См. также

• LINPACK
• LAPACK

Ссылки

• Страница BLAS на Netlib.org