Detail předmětu
Architektura a programování paralelních systémů
FIT-ARCAk. rok: 2010/2011
Předmět pokrývá architekturu i programování paralelních systémů s fukčním a datovým paralelismem. Nejdříve je pojednáno o teorii paralelních systémů a paralelizaci programů. Následuje výklad programování systémů se sdílenou pamětí v prostředí OpenMP a popis nejrozšířenějších mnoho-jádrových multiprocesorů SMP i pokročilých systémů DSM NUMA. Pokračuje výklad programování pro systémy se zasíláním zpráv ve standardizovaném rozhraní MPI. Propojovací sítě jsou probrány samostatně a po té jejich uplatnění ve svazcích, mnoho-jádrových čipech i v nejvýkonnějších systémech. Závěrem je pojednáno o akcelerátorech SIMD a o GPGPU.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Použití akcelerátorů SIMD a GPGPU.
Znalost možností a omezení paralelního zpracování, schopnost odhadnout výkonnost paralelních aplikací. Jazyková výbava pro komunikaci a synchronizaci procesů/vláken. Kompetence v technických a programových prostředcích pro náročné vědecké výpočty a simulace.
Prerekvizity
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Vzory pro paralelní programování
3. Programování se sdílenou pamětí - úvod do OpenMP
4. Synchronizace a povědomí o výkonnosti v OpenMP
5. Sdílená paměť a koherence pamětí cache
6. Komponenty symetrických multiprocesorů
7. Architektury CC-NUMA DSM
8. Rozhraní zasílání zpráv MPI
9. Kolektivní komunikace
10. Propojovací sítě: topologie a směrovací algoritmy
11. Propojovací sítě: přepínání, řízení toku, zpracování zpráv a výkonnost
12. Architektury s distribuovanou pamětí
13. Architektury SIMD a datově-paralelní programování
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBI , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MBS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MGM , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MIN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MIS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MMI , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor MMM , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MPS , 1 ročník, letní semestr, povinný
obor MPV , 1 ročník, letní semestr, povinný
obor MSK , 1 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Vzory pro paralelní programování
3. Programování se sdílenou pamětí - úvod do OpenMP
4. Synchronizace a povědomí o výkonnosti v OpenMP
5. Sdílená paměť a koherence pamětí cache
6. Komponenty symetrických multiprocesorů
7. Architektury CC-NUMA DSM
8. Rozhraní zasílání zpráv MPI
9. Kolektivní komunikace
10. Propojovací sítě: topologie a směrovací algoritmy
11. Propojovací sítě: přepínání, řízení toku, zpracování zpráv a výkonnost
12. Architektury s distribuovanou pamětí
13. Architektury SIMD a datově-paralelní programování