„Рачунарски системи и апликације високих перформанси“ - курс 40.000 рубаља. из МСУ, обука 8 недеља. (2 месеца), Датум: 27. новембар 2023.
мисцеланеа / / November 27, 2023
Сврха Реализација програма је основна обука за појединце који желе да стекну знања и вештине у развоју апликација високих перформанси за суперрачунаре.
Програм проучава основне концепте и принципе конструисања суперрачунарских система, архитектуру и функционалност софтвера суперрачунарског система, Технологије паралелног програмирања МПИ и ОпенМП, методе за отклањање грешака и подешавање ефикасности паралелних програма за суперрачунаре који користе МПИ технологије за преношење порука и ОпенМП.
Посебна пажња посвећена је проучавању и практичном развоју технологија које се проучавају и метода које се користе прављење паралелних програма на примеру суперкомпјутера инсталираних на Московском државном универзитету: систем Ломоносов и Блуе Гене/П. Посебно се проучавају карактеристике коришћења савремених компајлера за програмске језике Ц, Ц++, Фортран инсталиране на овим системима, коришћење паралелне математичке библиотеке, инструментални системи за отклањање грешака и подешавање ефикасности паралелних програма, методе за организовање паралелног рада са фајлови.
Форма учења
Пуно време
Обим програма (академски сати)
Укупно - 72
Учионица - 60
Захтеви за пријем: лица са високим образовањем, стручна делатност - научници у области информационо-комуникационих технологија, коришћење математичког моделирања рачунарски системи високих перформанси, наставници високошколских установа, инжењерски и технички радници организација повезаних са коришћењем рачунара високих перформанси технологије.
Исходи учења:
Стручњак у МПИ и ОпенМП технологијама паралелног програмирања, рад са суперкомпјутерима и информационим мрежама; разумевање принципа конструисања архитектура суперрачунара и њиховог софтвера, познавање основних метода и алата за развој паралелних програма за суперрачунаре.
Као резултат савладавања курса, студент треба да:
знати:
· основе метода за развој паралелних програма за суперкомпјутере;
· принципи пројектовања архитектуре суперкомпјутера;
· спецификација технологије паралелног програмирања МПИ-1 и МПИ-2, састав и карактеристике различитих отворених библиотека које имплементирају МПИ стандарде;
· ОпенМП директиве и функције;
· основни концепти и директиве система управљања задацима за суперрачунаре;
· методе даљинског приступа суперкомпјутерима, ссх и фтп протоколи за даљински приступ и копирање информација;
· методе за процену ефикасности паралелних програма
моћи:
· ефективно применити проучаване технологије у пракси развоја паралелних програма за суперкомпјутере Ломоносов и Блуе Гене/П.
Властити технологије за развој паралелних програма за суперрачунаре.
Модул 1. Увод у тему рачунарства високих перформанси.
1.1. Основне дефиниције и основни појмови.
1.2. Оправданост потребе развоја суперкомпјутера. Задаци „Велики изазов“.
1.3. Главни правци развоја суперкомпјутерских технологија. Проблеми са екафлоп рачунарством.
1.4. Проблеми са узорцима
2. Принципи пројектовања архитектура за рачунарске системе високих перформанси.
2.1. Основни елементи архитектура вишепроцесорских рачунарских система.
2.1.1. Чворови процесора. Примери имплементације.
2.1.2. Организација меморије на више нивоа суперрачунара.
2.1.3. Методе имплементације комуникационих подсистема процесорских чворова.
2.1.4. Методе хардверске организације улазно-излазних система.
2.2. Преглед архитектура вишепроцесорских рачунарских система.
2.2.1. Вишепроцесорски системи са заједничком меморијом.
2.2.2. Вишепроцесорски системи са дистрибуираном меморијом.
2.2.3. Хетерогени рачунарски системи високих перформанси
2.2.4. Масивно паралелни рачунарски системи.
2.2.5. Кластер системи.
2.3. Методе за процену перформанси рачунарских система.
2.4. Трендови развоја рачунарских система високих перформанси. Муров закон. Топ500 и Топ50 листа.
2.5. Примери архитектура рачунарских система високих перформанси.
2.5.1. Архитектура суперкомпјутера Московског државног универзитета "Ломоносов"
2.5.2. Архитектура ИБМ Регатта мултипроцесорског система заједничке меморије.
2.5.3. Архитектура масивно паралелног рачунарског система БлуеГене/П
3. Основни елементи софтвера за вишепроцесорске рачунарске системе.
3.1. ОС .
3.2. Паралелни системи датотека.
3.3. Системи управљања пословима.
3.4. Паралелне математичке библиотеке.
3.5. Програмски системи и алатна окружења за развој и отклањање грешака у паралелним програмима.
3.6. Софтвер за суперкомпјутер Ломоносов, БлуеГене/П.
Модул 2. Основе ОпенМП технологије.
2.1 Основни концепти. Секундарне функције. Паралелне и секвенцијалне области. Расподела рада. Паралелне петље.
2.2 Паралелни делови. Задаци. Методе синхронизације.
Модул 3. Основе МПИ технологије преношења порука.
3.1. МПИ стандарди: имплементација, правци развоја.
3.2. Основни појмови, принципи конструисања паралелних програма коришћењем МПИ технологије.
3.3. Концепт начина преноса порука.
3.4. Организација размене од тачке до тачке.
3.5. Колективне МПИ операције.
3.6. Изведени типови података.
3.7. Виртуелне топологије и операције на комуникаторима.
3.8. Интеркомуникатори. Једносмерне комуникације. Грешка у обради.
3.9. Динамичка контрола процеса. Паралелни И/О.