Matlab加速器配置指南：Ubuntu上的CPU与GPU协同工作术


# 摘要
本文全面介绍了Matlab加速器在Ubuntu操作系统环境下的配置与应用。首先概述了Matlab加速器及其在Ubuntu系统中的安装和配置，详细阐述了系统更新、Matlab安装与配置验证的步骤。随后，本文指导读者如何准备CPU与GPU硬件环境，包括CPU型号检测、GPU驱动安装及CUDA配置，并进行了相关性能的测试与验证。接着，探讨了Matlab并行计算工具箱的介绍、配置Matlab以使用多核CPU和GPU加速，同时提供了详细的代码实现和实践指导。最后，通过案例分析，展示了CPU、GPU加速的实际效果，并介绍了CPU与GPU协同加速的策略与性能评估。整体而言，本文为Matlab用户在Linux环境下的高效计算提供了全面的技术支持和实用指南。

# 关键字
Matlab加速器；Ubuntu系统；硬件配置；CPU并行计算；GPU加速；并行计算工具箱

参考资源链接：[Ubuntu平台下MATLAB 2024a的安装指南](https://wenku.csdn.net/doc/3jpvfphw33?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Matlab加速器概述

Matlab加速器是一种创新的软件工具，旨在提升基于Matlab环境的数值计算效率。对于从事科学研究、工程开发和技术分析的IT专业人士而言，它能够显著缩短算法的运行时间，提高处理复杂数据集的能力。这种加速技术不仅仅在于单纯的速度提升，更在于它为用户提供了深度定制化的加速策略，使得Matlab在高性能计算领域更加具有竞争力。通过集成先进的算法和硬件加速技术，Matlab加速器能够对Matlab代码进行优化，以充分利用现代处理器的计算潜力，实现高效的数据处理和分析。

# 2. Ubuntu系统环境配置

### 2.1 Ubuntu系统的基础安装与更新
#### 2.1.1 Ubuntu安装前的准备工作

在开始安装Ubuntu之前，准备工作是至关重要的一步，它将确保安装过程顺利进行并最大限度地减少后续问题。首先，你需要下载Ubuntu的安装ISO文件。Ubuntu官方网站提供多种版本供选择，对于IT专业人士或开发者，推荐使用最新的LTS（长期支持）版本。

下载完毕后，制作一个可启动的USB安装盘。可使用工具如`dd`命令或`Rufus`、`UNetbootin`等图形界面工具来制作。确保在制作过程中选择正确的设备，并仔细检查以避免数据丢失。

在硬件方面，检查你的计算机配置是否满足Ubuntu的最低安装要求。对于运行Matlab这样的大型软件，建议配置至少4GB RAM以及至少25GB的硬盘空间。

#### 2.1.2 安装Ubuntu操作系统

在准备就绪后，就可以开始安装过程了。插入USB安装盘，并重启计算机，进入BIOS设置，将USB设备设为启动设备。保存更改并重新启动，你的计算机应该会从USB启动，并加载Ubuntu安装程序。

安装程序中，选择语言、键盘布局等基本配置，然后选择“安装Ubuntu”。在安装类型中，你可以选择“全盘安装”，也可以选择“手动分区”，后者可以更细致地控制文件系统布局和分区大小。考虑到后续可能会进行一些专业的开发工作，为虚拟内存、Matlab和用户文件分别划出适当的分区是推荐的做法。

#### 2.1.3 系统更新与软件仓库配置

安装完成后，首先应该进行系统更新，确保系统是最新的。打开终端，执行以下命令：

sudo apt update
sudo apt upgrade

输入你的用户密码，终端会提示你确认更新和安装过程。完成这些步骤后，你的Ubuntu系统就处于最佳状态，随时可以进行软件的安装和配置。

为了获取最新的软件和补丁，需要配置软件仓库。打开“软件和更新”设置，选择合适的服务器。对于中国用户，选择中国内地的服务器可以加快下载速度。保存设置并更新软件列表。

### 2.2 Matlab在Ubuntu上的安装

#### 2.2.1 Matlab官方安装包获取

从MathWorks官网下载Ubuntu平台下的Matlab安装包。根据你的许可证类型，选择相应的下载选项。下载完成后，你会得到一个`.tar.gz`格式的压缩包。确保下载完整，通常下载过程中网络问题会导致文件损坏。

#### 2.2.2 Matlab安装过程详解

解压下载的文件至合适位置。一般建议解压到用户的主目录下，例如`~/matlab`。打开终端，切换到解压目录，并运行安装脚本：

cd ~/matlab
sudo ./install

安装程序会启动，按照提示完成安装流程。选择安装路径时，可以使用默认路径，或者按照自己的需求更改安装路径。接下来，输入许可证信息。如果你是企业用户，确保输入公司名称和许可证文件。个人用户需要输入许可证密钥。

#### 2.2.3 安装后配置与验证

安装完成后，需要进行一些基本的配置，以便将Matlab集成到你的系统中。这包括设置环境变量、关联文件类型以及配置Matlab的路径。在终端中，你可以通过以下命令来设置环境变量：

gedit ~/.bashrc

在打开的`bashrc`文件中，添加以下行：

export PATH=/path/to/matlab/bin:$PATH

替换`/path/to/matlab`为Matlab实际安装路径。保存并关闭文件后，运行以下命令使配置生效：

source ~/.bashrc

最后，验证Matlab安装是否成功。在终端输入`matlab`，如果能够成功启动Matlab，那么恭喜你，Matlab已经在你的Ubuntu系统上安装并配置完成了。

# 3. CPU与GPU硬件环境准备

为了实现Matlab的高效并行计算，良好的硬件配置是不可或缺的前提。本章节将深入探讨如何检测和配置CPU与GPU硬件环境，确保它们为Matlab加速器提供强大的支持。

#### 3.1 检测与确认CPU支持情况

##### 3.1.1 CPU型号和性能查询

在Ubuntu系统中