IA039 Architektura superpočítačů a intenzivní výpočty

Fakulta informatiky
jaro 2004
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Radka Svobodová, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Eva Hladká, Ph.D. (náhr. zkoušející)
RNDr. Lukáš Hejtmánek, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc.
Rozvrh
Út 16:00–17:50 D3
Předpoklady
! I039 Architektura superpočítačů
Předpokládá se alespoň elementární znalost programovacích jazyků FORTRAN, C a případně C++.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je poskytnout informace o superpočítačových architekturách a základních metodách programování vektorových a paralelních počítačů. První část přednášky je věnována technickému vybavení, ve druhé části jsou diskutovány obecné metody optimalizace kódu a problematika paralelních programů. Poslední část se věnuje distribuovaným systémům.
Osnova
  • Vysoce výkonné vektorové a superskalární procesory.
  • Jednoprocesorové počítače, počítače s menším počtem procesorů, masivně paralelní počítače; distribuované systémy.
  • Sdílená, distribuovaná a distribuovaná sdílená paměť; další alternativy.
  • Rozšiřitelnost počítačů a úloh.
  • Měření výkonnosti, LINPACK test, TOP 500.
  • Jednoprocesorové systémy, programovací jazyky, metodologie psaní efektivních programů, základy optimalizace pro vektorové a superskalární počítače.
  • Víceprocesorové systémy se sdílenou pamětí, programovací jazyky, dekompozice algoritmů, základy optimalizace pro nízký počet procesorů.
  • Masivně paralelní systémy, paralelní algoritmy, "jemný" (fine) paralelismus.
  • Distribuované systémy, dekompozice úloh, "hrubý" (coarse) paralelismus, programovací systémy (PVM, LINDA, ...).
Literatura
  • PROTIC, Jelica, Milo TOMASEVIC a Veljko MILUTINOVIC. Distributed shared memory. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 1998, x, 365 s. ISBN 0-8186-7737-6. info
  • FOSDICK, Lloyd D. An introduction to high-performance scientific computing. Cambridge: MIT Press, 1996, ix, 760. ISBN 0262061813. info
  • WOLFE, Michael Joseph. High performance compilers for parallel computing. Redwood City: Addison-Wesley Publishing Company, 1996, xiii, 570. ISBN 0-8053-2730-4. info
  • WILSON, Greg. Practical parallel programming. Cambridge: MIT Press, 1995, viii, 564. ISBN 0262231867. info
  • DOWD, Kevin. High performance computing. Sebastopol: O'Reilly & Associates, 1993, xxv, 371 s. ISBN 1-56592-032-5. info
Metody hodnocení
Klasická přednáška. V případě malého počtu zapsaných studentů (do 15) bude předmět veden formou semináře, tj. včetně samostatné průpběžné práce student; (příprava krátké přednášky). Předmět bude v takovém případě zakončen ústní zkouškou. V případě většího počtu zapsaných studentů nebudou v průběhu semestru žádná cvičení nebo domácí práce a předmět bude zakončen písemnou zkouškou (cca 10 příkladů za 100--150 bodů).
Informace učitele
http://www.ics.muni.cz/people/matyska/vyuka/hpc/hpc.html
Další komentáře
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013.