Παράλληλη Επεξεργασία

Ευστράτιος Γαλλόπουλος

Περιγραφή

Εισαγωγή στην παράλληλη επεξεργασία: Απαιτήσεις των εφαρμογών, Παραδείγματα παραλληλισμού, Διασυνδετικές δομές, Ταξινόμηση παράλληλων αρχιτεκτονικών κατά Flynn, Διαχωρισμός βασισμένος στην μνήμη, Μέτρα της απόδοσης, Κατανομή των υπολογισμών, Βαθμός παραλληλισμού, Εξισορρόπηση φόρτου, Νόμος του Amdahl.

Κύρια χαρακτηριστικά και παραδείγματα προηγμένων αρχιτεκτονικών: Αρχιτεκτονικές SISD, Αρχιτεκτονικές SIMD, Αρχιτεκτονικές MIMD, Μηχανές πολύ μεγάλης λέξης εντολών (VLIW), Array Processors, Associative Processors, Συστολικές διατάξεις και κυματομέτωπα.

Αγωγοί και διανυσματικοί υπολογιστές: Βασικές έννοιες, Ανάλυση διανυσματικών εντολών, Αριθμητικοί αγωγοί, Εντολικοί αγωγοί.

 

Προγραμματισμός παράλληλων αρχιτεκτονικών: Νήματα, OpenMP, MPI, Εισαγωγή στην CUDA.

Μνήμη: Μνήμη CAM (Context Addressable Memory ή Associative Memory), Μνήμες Cache,
Ανασκόπηση πολιτικών τοποθέτησης (αντιστοίχησης), Το πρόβλημα της συνέπειας ή συνοχής, Snoopy Cache, Σχήματα καταλόγου, Σχήματα λογισμικού, Σχεδιασμός ιερ

Περισσότερα  
Κωδικός: CEID1057
Κατηγορία: Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής » Προπτυχιακό
CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα
CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα

Ενότητες

Εισαγωγή στις έννοιες του HPC και της Παράλληλης Επεξεργασίας. Παρουσίαση των βασικών κατηγοριών παράλληλων υπολογιστικών συστημάτων. Παρουσίαση των βασικών κατηγοριών παράλληλων προγραμματιστικών μοντέλων. Κατανόηση του Νόμου του Amdahl. Αμοιβαίος αποκλεισμός ? Συγχρονισμός. Ο νόμος του Moore. Το πρόβλημα της Συνέπειας της Μνήμης (Consistency). Θέματα προγραμματισμού. Παρουσίαση σύγχρονων τάσεων.

Κατανόηση των διαφορετικών παράλληλων αρχιτεκτονικών με βάση την ταξινόμηση κατά Flynn. Κατανόηση των διαφορετικών παράλληλων αρχιτεκτονικών με βάση την αρχιτεκτονική μνήμης. Παρουσίαση της έννοιας του νήματος και του έργου. Αναλυτική παρουσίαση του Νόμου του Amdahl και των επιπτώσεων του. Αναλυτική παρουσίαση του Μέτρου Karp-Flatt. Περιγραφή άλλων παράλληλων αρχιτεκτονικών. Διανυσματικές αρχιτεκτονικές. Systolic array. Περιγραφή και Λειτουργία Αγωγών (Pipelines).

Παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε οδηγίες (directives) και βασική ιδέα πίσω από την δημιουργία τους. Εισαγωγή στο προγραμματιστικό μοντέλο OpenMP. Παρουσίαση της βασικής δομής του μοντέλου OpenMP. Ανάλυση βασικών οδηγιών του OpenMP. Παρουσίαση παραδειγμάτων.

Ανάλυση οδηγιών του OpenMP. Παρουσίαση παραδειγμάτων.

Παρουσίαση κατηγοριών Διασυνδετικών Δικτύων. Ανάλυση των χαρακτηριστικών κάθε κατηγορίας. Παρουσίαση χαρακτηριστικών παραδειγμάτων κάθε κατηγορίας.

Παρουσίαση Δυναμικών Διασυνδετικών Δικτύων. Εισαγωγή στις μεταθέσεις. Δημιουργία Δυναμικών Διασυνδετικών Δικτύων μέσω μεταθέσεων. Το δίκτυο Benes. Παρουσίαση χαρακτηριστικών παραδειγμάτων.

Παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε Πέρασμα Μηνυμάτων (Message Passing). Bασική ιδέα πίσω από την δημιουργία τους. Παρουσίαση βασικών αρχών. Εισαγωγή στο MPI. Παρουσίαση δυνατοτήτων του MPI. Ανάλυση βασικών λειτουργιών του MPI. Παρουσίαση χαρακτηριστικών παραδειγμάτων.

Εισαγωγή στην αρχιτεκτονική και τον τρόπο προγραμματισμού «μαζικά παράλληλων επεξεργαστών» (massively parallel processors) με στόχο την επίτευξη υψηλής επίδοσης, λειτουργικότητας και συντήρησης κώδικα, επεκτασιμότητα σε μελλοντικές γενιές επεξεργαστών. Χαρακτηριστικά και περιορισμοί της αρχιτεκτονικής των επεξεργαστών. Προγραμματιστική διεπαφή, εργαλεία και τεχνικές.

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A+

Αρ. Επισκέψεων :  14750
Αρ. Προβολών :  96321

Ημερολόγιο