Παράλληλη Επεξεργασία

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.

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.

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.

Διάσπαση του προβλήματος (Domain και Functional Decomposition). 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).

Ανάλυση βασικών οδηγιών του OpenMP. Αναλυτική περιγραφή δομών. Παρουσίαση παραδειγμάτων.

Ανάλυση βασικών οδηγιών του OpenMP. Εντολές collapse, nowait, schedule, single, sections. Παρουσίαση παραδειγμάτων.

Ανάλυση οδηγιών του OpenMP. Παρουσίαση παραδειγμάτων.

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

Ανάλυση των χαρακτηριστικών κάθε κατηγορίας Διασυνδετικών Δικτύων. Περιγραφή Στατικών και Δυναμικών Δικτύων. 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.

Εισαγωγή στο MPI. Παρουσίαση δυνατοτήτων του MPI. Ανάλυση βασικών λειτουργιών του MPI.

Ανάλυση βασικών λειτουργιών του MPI. Παρουσίαση χαρακτηριστικών παραδειγμάτων.

Ανάλυση συναρτήσεων του OpenMP. Ανάλυση μεταβλητών περιβάλλοντος του OpenMP. Προχωρημένα παραδείγματα.