Εισαγωγή. Λογισµικό & Προγραµµατισµός Συστηµάτων Υψηλής Επίδοσης

Transcript

1 Οµάδα Παράλληλων & Κατανεµηµένων Συστηµάτων Εργαστήριο Πληροφοριακών Συστηµάτων Υψηλών Επιδόσεων Τµήµα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής 30 Σεπτεµβρίου 2010

2 Οργάνωση του Μαθήµατος ιάγραµµα του Μαθήµατος 30/9:. 7/10: Προγραµµατισµός µε ανταλλαγή µηνυµάτων Ι. στο MPI. Εφαρµογές Ανεξάρτητου Παραλληλισµού. 14/10: Προγραµµατισµός µε ανταλλαγή µηνυµάτων ΙΙ. Συλλογική και Non-blocking επικοινωνία στο MPI. Εφαρµογές Κατάτµηµησης Υπολογισµού (Partitioning). 21/10: Προγραµµατισµός σε SMPs/Multicores µε Pthreads και OpenMP. Κατανοµή Φόρτου και Συνθήκες Τερµατισµού. 4/11: Επιταχυντές και Μαζικός Παραλληλισµός µε Επεξεργαστές Γραφικών Ι. 11/11: Επιταχυντές και Μαζικός Παραλληλισµός µε Επεξεργαστές Γραφικών ΙΙ. Εφαρµογές Κατάτµηµησης Υπολογισµού (Partitioning). 18/11: Επιταχυντές και Μαζικός Παραλληλισµός µε Επεξεργαστές Γραφικών ΙΙΙ. 25/11: Κατανεµηµένη Κοινή Μνήµη Ι. 2/12: Προγραµµατισµός Ετερογενών Συστάδων (GPU Clusters). 9/12: ιεκπεραιωτική Μνήµη σε Λογισµικό (Software Transactional Memory). 16/12: Ανακεφαλαίωση.

3 Πληροφορίες Οργάνωση του Μαθήµατος Σύγγραµµα: "Parallel Programming - Techniques and Applications using networked workstations and parallel computers. B.Wilkinson and M. Allen (2ed) Prentice Hall". εν διανέµεται. ιαθέσιµο στη ϐιβλιοθηκη. Εξέταση: Υλοποίηση υποχρεωτικής προγραµµατιστικής άσκησης. Προφορική εξέταση. Επιπλέον: Μικρές ασκήσεις εξάσκησης µετά από κάποια µαθήµατα. Παραποµπές σε συµπληρωµατική ϐιβλιογραφία.

4 Ποιά είναι; Τα 500 πιο ισχυρά συστήµατα παγκοσµίως:

5 Κατάταξη: 1 Jaguar (Oak Ridge National Lab) Χαρακτηριστικά: Cray XT5 SixCore Επεξεργαστές: AMD x86_64 Opteron Six Core 2.6 GHz (10.4 GFlops) OS: CNL ιασυνδετικό δίκτυο: XT5 Internal Interconnect

6 Κατάταξη: 2 Nebulae (National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS)) Χαρακτηριστικά: Dawning TC3600 Blade System Επεξεργαστές: Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU OS: Linux ιασυνδετικό δίκτυο: Infiniband QDR

7 Κατάταξη: 3 Roadrunner (DOE/NNSA/LANL) Χαρακτηριστικά: IBM BladeCenter QS22/LS21 Cluster Επεξεργαστές: PowerXCell 8i 3200 MHz (12.8 GFlops) OS: Linux ιασυνδετικό δίκτυο: Infiniband

8 Κατάταξη: Kraken. University of Tennessee. Cray XT JUGENE (Forschungszentrum Juelich (FZJ)) Χαρακτηριστικά: IBM BlueGene/P Επεξεργαστές: PowerPC MHz (3.4 GFlops) OS: CNK ιασυνδετικό δίκτυο: Proprietary Εφαρµογές: Ερευνα

9 Κατάταξη: 6 Pleiades (NASA) Χαρακτηριστικά: SGI Altix ICE 8200EX Επεξεργαστές: Intel EM64T Xeon E54xx (Harpertown) 3000 MHz (12 GFlops) Μνήµη GB OS: SLES10 + SGI ProPack 5 ιασυνδετικό δίκτυο: Infiniband Εφαρµογές: Προσοµοιώσεις και µοντελοποίηση αποστολών

10 Κατάταξη: 60 MareNostrum (BSC) Χαρακτηριστικά: IBM BladeCenter JS21 CLuster Επεξεργαστές: PowerPC MHz (9.2 GFlops) Μνήµη GB OS: SuSE Linux Enterprise Server 9 ιασυνδετικό δίκτυο: Myrinet Εφαρµογές: Ιατρική

11 Εφαρµογές Εφαρµογές Συστηµάτων Υψηλής Επίδοσης Χαρακτηριστικά δείγµατα εφαρµογών: Υπολογιστική Ρευστοµηχανική. Περιβάλλον και Ενέργεια (Πρόγνωση καιρού, Προσωµοίωση Ωκεανών, Επεξεργασία Σεισµικών εδοµένων). Υπολογιστική Χηµεία. Εξόρυξη εδοµένων. Υπολογιστικός Ηλεκτροµαγνητισµός. Παράλληλη Επεξεργασία Σηµάτων. Μοριακή Βιολογία. Οικονοµικά µοντέλα.

12 Λογισµικό Συστηµάτων Υψηλής Επίδοσης Κατηγορίες Λογισµικού Σύγχρονα Λειτουργικά Συστήµατα Γλώσσες Προγραµµατισµού και Βιβλιοθήκες Περιβάλλοντα Επίλυσης Προβληµάτων Εργαλεία Εκσφαλµάτωσης (Debugging), Περιγραφής (Profiling), και Ρύθµισης (Tuning)

13 Υλικό Συµπληρωµατική Βιβλιογραφία και Αναφορές J. Dongarra, I. Foster, G. Fox, W. Gropp, K. Kennedy, L. Torczon, and A. White, Eds Sourcebook of Parallel Computing. Morgan Kaufmann Publishers Inc The Landscape of Parallel Computing Research: A View from Berkeley. Asanovic et al. Dec 2006.DOI= Sutter, H. and Larus, J Software and the Concurrency Revolution. Queue 3, 7 (Sep. 2005), DOI= Olukotun, K. and Hammond, L The Future of Microprocessors. Queue 3, 7 (Sep. 2005), DOI=