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龙图腾网获悉北京科技大学申请的专利面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119356862B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411402685.2，技术领域涉及：G06F9/50；该发明授权面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法是由胡长军;武嘉琛;董玲玉;王琦;陈婷婷;陈丹丹设计研发完成，并于2024-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法在说明书摘要公布了：本发明公开了面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法，属于计算流体力学技术领域；本发明提出一种面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法，主要包括分块矩阵乘访存优化和任务分解算法设计两部分内容，相较于现有设计，本发明不再对主存进行细粒度访问，而是充分利用DCU上的片上共享内存和寄存器，对矩阵进行分块并行预取，显著降低了访存开销；此外，本发明使任务在DCU上合理分配，充分利用DCU计算能力，加速效果随着插值阶数的增大加速比相应增大；最后，解决程序CPU与DCU间、多DCU间的负载均衡问题，提高了程序的可扩展性，使用多DCU可以进一步获得加速比的提升。

本发明授权面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法在权利要求书中公布了：1.面向DCU集群的异构并行亥姆霍兹算子构造方法，其特征在于，包括以下内容： （1）分块矩阵乘访存优化：在分块矩阵乘法的基础上，对不同结果子矩阵Ctile计算时，将子矩阵Atile、Btile全部读入共享内存空间中，以此减少全局内存的访问次数，降低访存延迟； 对于子矩阵Atile和Btile的相乘，引入寄存器以进一步提升数据复用的效率；每次使用寄存器时读取子矩阵Atile和Btile的一行和一列，用于计算得到子矩阵Ctile的一部分，实现访存优化； （2）任务分解算法设计： 针对DCU环境下亥姆霍兹算子构造过程中产生的矩阵，所述矩阵的规模的尺寸取决于谱元法的多项式插值阶数； 所述矩阵的形状分为N×N×N、N 2×N×N和N×N×N 2三种情形，具体包括内容如下： 1）针对N×N×N情况：将单个矩阵乘视为一个分块在线程组间进行分配； 2）针对N 2×N×N情况：此情形下结果矩阵C的规模为N 2×N；当N＜8时，将矩阵拆分为N个N×N×N规模的矩阵乘，采用情形1）中的方法进行任务分解；当N∈[8,24]时，矩阵行数最小为64，将分块大小调整为64*N，每个线程负载量为N个元素； 3）针对N×N×N 2情况：当N＜8时，将矩阵拆分为N个N×N×N规模的矩阵乘，采用情形1）中的方法进行任务分解；当N∈[8,24]时，转变分块大小为N*64，将矩阵划分为多个分块，并将分块中的结果按列分配到线程中；在这种分块形状下，每个子矩阵的数据在原矩阵中的分布不再连续，同一行的64个元素处于连续的内存地址，线程束中的64个线程每一轮读取处于连续内存地址的64个元素。

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