IA039 Architektura superpočítačů a intenzivní výpočty

Fakulta informatiky
jaro 2007
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc. (přednášející)
RNDr. David Antoš, Ph.D. (náhr. zkoušející)
doc. RNDr. Eva Hladká, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Garance
prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc., Ph.D.
Katedra počítačových systémů a komunikací – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc.
Rozvrh
Po 14:00–15:50 D1
Předpoklady
! I039 Architektura superpočítačů
Předpokládá se alespoň elementární znalost programovacích jazyků FORTRAN, C a případně C++.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
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
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2004, jaro 2006, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013.