MATLAB¶
简介¶
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、 信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。
可用的版本¶
集群平台 |
模块名 |
---|---|
思源一号 |
module load matlab/r2022a |
思源一号 |
module load matlab/r2022b |
思源一号 |
module load matlab/r2023a |
思源一号 |
module load matlab/r2023b |
思源一号 |
module load matlab/r2024a |
pi 2.0 |
module load matlab/r2022a |
pi 2.0 |
module load matlab/r2022b |
pi 2.0 |
module load matlab/r2023a |
pi 2.0 |
module load matlab/r2023b |
pi 2.0 |
module load matlab/r2024a |
算例下载¶
cd ~
git clone https://github.com/SJTU-HPC/HPCTesting.git
使用MATLAB的方式¶
命令行交互式使用 MATLAB¶
命令行使用 MATLAB,首先在超算平台上申请交互式会话窗口(以思源平台为例):
$ srun -p 64c512g -n 10 --pty /bin/bash
输入以下命令进入 MATLAB 命令行交互式会话窗口:
$ module load matlab/r2022b
$ matlab
MATLAB is selecting SOFTWARE OPENGL rendering.
< M A T L A B (R) >
Copyright 1984-2022 The MathWorks, Inc.
R2022b Update 5 (9.13.0.2193358) 64-bit (glnxa64)
February 10, 2023
>>
在此交互式窗口内,可以执行 MATLAB 命令:
>> a=4;
>> b=5;
>> a+b
ans =
9
>>
提交 MATLAB 脚本¶
π 超算提交单核CPU脚本
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p small
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 1
#SBATCH --ntasks-per-node=1
module load matlab/r2022a
cd ~/HPCTesting/matlab/case1
matlab -r test
思源一号提交单核CPU脚本
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p 64c512g
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 1
#SBATCH --ntasks-per-node=1
module load matlab/r2022a
cd ~/HPCTesting/matlab/case1
matlab -r test
使用sbatch命令提交脚本,脚本运行完毕后,在本地将生成一张名为 1.png 的图片,如程序运行无误,该图片的内容与本地 result.png 内容一致:
π 超算提交多核CPU脚本
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p cpu
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 40
#SBATCH --cpus-per-task 1
module load matlab/r2022a
cd ~/HPCTesting/matlab/case2
matlab -r multicore
思源一号提交多核CPU脚本
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p 64c512g
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 1
#SBATCH --cpus-per-task 64
module load matlab/r2022a
cd ~/HPCTesting/matlab/case2
matlab -r multicore
可视化平台部署的 MATLAB¶
可视化平台部署了 MATLAB 应用,可运行MATLAB自带的可视化界面,进行交互操作。
登录可视化平台,选择 MATLAB 应用
使用hpc帐号登录HPC studio(https://studio.hpc.sjtu.edu.cn)后,点击 MATLAB 应用图标
申请资源,选择 MATLAB 版本
点击 MATLAB 图标后会跳转至资源选择界面,该页面上可选择申请的时长、可视化桌面的分辨率、平台资源以及MATLAB版本。
选择完毕后点击Launch按钮即跳转至会话管理界面,该界面会列出近期正在排队、运行或者已完成的studio会话。
等到该会话完成排队,进入Running状态,点击下方 Launch MATLAB 按钮,即可进入MATLAB应用。
可视化平台桌面启动 MATLAB¶
除了从可视化平台的应用入口直接启动 MATLAB, 也可申请远程桌面,从远程桌面的客户端运行 MATLAB 应用。
启动远程桌面
使用hpc帐号登录HPC studio(https://studio.hpc.sjtu.edu.cn)后,点击"Interactive Apps >> Desktop"。选择需要的核数,session时长(默认1核、1小时),点击"Launch"启动远程桌面。待选项卡显示作业在RUNNING的状态时,点击"Launch Desktop"即可进入远程桌面。
除了从思源一号启动远程桌面外,π 超算也支持启动远程桌面,在选定核数的同时可以同时选定平台:
启动MATLAB
远程桌面中点击右键,选择Open Terminal Here打开终端。
在终端中使用命令 module load matlab/r2022a && matlab
, π 超算和思源一号使用的命令一致。
启动后即可使用MATLAB R2022a
使用GPU版本的 MATLAB¶
可视化平台使用MATLAB GPU版¶
启动远程桌面
使用hpc帐号登录HPC studio(https://studio.hpc.sjtu.edu.cn)后,点击"Interactive Apps >> Desktop"。选择需要的核数,session时长(默认1核、1小时),点击"Launch"启动远程桌面。待选项卡显示作业在RUNNING的状态时,点击"Launch Desktop"即可进入远程桌面。
选定核数的时候选择思源一号的一张GPU卡:
启动GPU版本MATLAB
在窗口中启动终端(terminal),在终端输入 module load matlab/r2022a && matlab
,即可启动GPU版本matlab。
提交MATLAB GPU版脚本¶
思源一号
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p a100
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 1
#SBATCH -N 1
#SBATCH --cpus-per-task 16
#SBATCH --gres gpu:1
module load matlab/r2022a
matlab -r $YOUR_SCRIPT_FILE
pi2.0
#!/bin/bash
#SBATCH -J matlab_test
#SBATCH -p dgx2
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
#SBATCH -n 1
#SBATCH -N 1
#SBATCH --cpus-per-task 6
#SBATCH --gres gpu:1
module load matlab/r2022a
matlab -r $YOUR_SCRIPT_FILE
多节点并行版的 MATLAB¶
首先,进入可视化终端界面
通过 HPC Studio https://studio.hpc.sjtu.edu.cn
打开远程桌面
在桌面打开终端,创建 MATLAB 工作目录(可选),加载 MATLAB 环境:
cd ~
mkdir matlab && cd matlab
module load matlab/r2022a
matlab
打开 MATLAB 后,导入 SlurmProfile。SlumProfile 中记录了多节点并行运行的 parpool 设置,导入的配置可以在 Cluster Profile Manager 中确认。
在 MATLAB 下方的命令行窗口输入命令:
# 若在 Pi 2.0 上使用 Matlab R2022a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/lustre/opt/contribute/cascadelake/matlab/R2022a/ParSlurmProfile/R2022a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 若在 Pi 2.0 上使用 Matlab R2023a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/lustre/opt/contribute/cascadelake/matlab/R2023a/ParSlurmProfile/R2023a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 若在 Pi 2.0 上使用 Matlab R2024a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/lustre/opt/contribute/cascadelake/matlab/R2024a/ParSlurmProfile/R2024a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 若在思源一号上使用 Matlab R2022a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/contribute/matlab/R2022a/ParSlurmProfile/R2022a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 若在思源一号上使用 Matlab R2023a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/contribute/matlab/R2023a/ParSlurmProfile/R2023a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 若在思源一号上使用 Matlab R2024a,导入下面的并行配置
profile_master = parallel.importProfile('/dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/contribute/matlab/R2024a/ParSlurmProfile/R2024a-SlurmParForUser.mlsettings');
# 根据选择的集群和 Matlab 版本导入并行配置后,将其设置为默认
parallel.defaultClusterProfile(profile_master);
在 MATLAB 界面选择 Home -> Parallel -> Create and Manage Clusters,在 Cluster Profile Manager 中查看导入的配置:
备注
超算登录方式更新后(https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/login/sshlogin.html),需要重新导入对应集群版本的 SlurmProfile。或者在 Cluster Profile Manager 的 Slurm 插件设置中新增一条,名称为 AuthenticationMode
,值为 Multifactor
。
3.(可选)调整并行池的大小
默认 SlurmProfile 的最大 worker 数目为 200 ( Pi 2.0 )或 320(思源),如果您需要调整这一数值,具体可以按照以下的 GUI 方式或者命令行方式操作,建议将最大 worker 数设为计算节点总核心数的倍数,Pi 2.0 节点为 40 核,思源一号节点为 64 核。 下面以思源一号为例,将并行池大小调整为 640 worker。
GUI 方式调整并行池大小:
在 Cluster Profile Manager 中选择要修改的 SlurmProfile -> Edit,修改 NumWorkers 为需要的值,然后保存。
如果需要导出修改之后的配置,选择 Cluster Profile Manager -> Export,将配置保存为文件,下次使用时导入即可。
命令行方式调整并行池大小,需要在 MATLAB 命令行窗口输入:
p=parcluster();
p.NumWorkers
p.NumWorkers=640
p.saveProfile
启动并行池
GUI 方式启动并行池:
点击 MATLAB 左下角的并行池图标,选择启动并行池,同时可以查看并行池运行状态。第一次申请资源池时,会要求输入在集群上的账号和密码,然后在整个 matlab session 中均有效。
命令行方式启动并行池:
在 MATLAB 命令行窗口输入: parpool('SlurmParForUser',320)
,这里的 SlurmParForUser
可能需要替换成您自定义的名字。
注意:启动并行池时,系统将按照设置的工作核心数申请资源。例如 NumWorkers 为 1000 时,系统将在启动并行池时申请到 1000 核的资源,请注意您的作业费用消耗。
接下来,运行作业
示例作业脚本路径如下所示,具体功能为素因素分解,使用的核数为 1、4、8、32、40、80 和 160 核,生成的图片为不同核数的计算时间与使用1核时的加速比。
/lustre/share/samples/matlab/composite_speedup.m
在 MATLAB 命令行窗口输入:
composite_speedup
运行结果为
MATLAB代理设置¶
使用过程中如果遇到 Unable to open the requested feature.
等网络问题或者不能正常使用 Live Editor
功能,可以通过设置代理解决。
π 超算代理设置
proxy.hpc.sjtu.edu.cn:3004
思源一号代理设置
proxy2.pi.sjtu.edu.cn:3128