Detail předmětu
Aplikace paralelních počítačů
PDD Ak. rok 2019/2020 zimní semestr
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
Bodové hodnocení
Zajišťuje ústav
Přednášející
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné
Cíle předmětu
Okruhy otázek k SDZ:
- Ukazatele a zákony paralelního zpracování. Funkce konst. účinnosti a škálovatelnost.
- Paralelní zpracování v OpenMP, SPMD, smyčky,sekce a tasky. Synchronizační prostředky.
- Architektury se sdílenou pamětí, UMA i NUMA, zajištění koherence pamětí cache.
- Blokující a neblokující párové (point-to-point) komunikace v MPI.
- Kolektivní komunikace v MPI, paralellní vstup a výstup.
- Architektura superskalárních procesorů a algoritmy OOO zpracování instrukcí.
- Datový paralelismus SIMD a SIMT, HW implementace a SW podpora.
- Architektura grafických procesorů, odlišnosti od superskalárních procesorů.
- Programovací jazyk CUDA, model vláken a paměťový model.
Prerekvizity
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Literatura studijní
Literatura referenční
- Pacecho, P.: Introduction to Parallel Programming. Morgan Kaufman Publishers, 2011, 392 s., ISBN: 9780123742605
- Kirk, D., and Hwu, W.: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach, Elsevier, 2010, s. 256, ISBN: 978-0-12-381472-2
Osnova přednášek
- Architektury paralelních počítačů, ukazatele výkonnosti a predikce výkonnosti.
- Vzory paralelního programování
- Techniky synchronizace a komunikace.
- Programování se sdílenými proměnnými v OpenMP
- Programování zasíláním zpráv v MPI
- Datově paralelní programování v CUDA/OpenCL
- Příklady paralelizace úloh a paralelních aplikací
Kontrolovaná výuka
Zkouška probíhá jako obhajoba malého projektu, nejlépe z oblasti, na kterou se doktorand chce zaměřit v disertační práci. Projekt by měl demonstrovat potřebné zvýšení výkonnosti při řešení konkrétního problému použitím clusteru, vícejádrového procesoru nebo GPU. Podle toho je třeba zvolit programování v OpenMPI, OpenMP nebo CUDA/OpenCL, popřípadě v nějakém dalším specializovaném jazyce.
Zařazení předmětu ve studijních plánech