“Sistem dan aplikasi komputasi berkinerja tinggi” - kursus 40.000 rubel. dari MSU, pelatihan 8 minggu. (2 bulan), Tanggal: 27 November 2023.
Miscellanea / / November 27, 2023
Tujuan Penyelenggaraan program ini merupakan pelatihan dasar bagi individu yang ingin memperoleh pengetahuan dan keterampilan dalam pengembangan aplikasi superkomputer berkinerja tinggi.
Program ini mempelajari konsep dasar dan prinsip pembangunan sistem superkomputer, arsitektur dan fungsionalitas perangkat lunak sistem superkomputer, Teknologi pemrograman paralel MPI dan OpenMP, metode untuk debugging dan menyetel efisiensi program paralel untuk superkomputer menggunakan teknologi penyampaian pesan MPI dan OpenMP.
Perhatian khusus diberikan pada studi dan pengembangan praktis dari teknologi yang dipelajari dan metode yang digunakan membangun program paralel menggunakan contoh superkomputer yang dipasang di Universitas Negeri Moskow: sistem Lomonosov dan Blue Gen/P. Secara khusus, fitur penggunaan kompiler modern untuk bahasa pemrograman C, C++, Fortran yang diinstal pada sistem ini dipelajari, penggunaannya perpustakaan matematika paralel, sistem instrumental untuk men-debug dan menyesuaikan efisiensi program paralel, metode untuk mengatur pekerjaan paralel file.
Bentuk studi
Waktu penuh
Ruang lingkup program (jam akademik)
Jumlahnya - 72
Ruang Kelas - 60
Persyaratan penerimaan: orang dengan pendidikan tinggi, aktivitas profesional - ilmuwan di bidang teknologi informasi dan komunikasi, menggunakan pemodelan matematika sistem komputasi kinerja tinggi, guru dari lembaga pendidikan tinggi, pekerja teknik dan teknis dari organisasi yang terkait dengan penggunaan komputasi kinerja tinggi teknologi.
Hasil belajar:
Mahir dalam teknologi pemrograman paralel MPI dan OpenMP, bekerja dengan superkomputer dan jaringan informasi; pemahaman tentang prinsip-prinsip membangun arsitektur superkomputer dan perangkat lunaknya, pengetahuan tentang metode dasar dan alat untuk mengembangkan program paralel untuk superkomputer.
Sebagai hasil dari penguasaan kursus, siswa harus:
tahu:
· dasar-dasar metode pengembangan program paralel untuk superkomputer;
· prinsip-prinsip desain arsitektur superkomputer;
· spesifikasi teknologi pemrograman paralel MPI-1 dan MPI-2, komposisi dan fitur berbagai perpustakaan terbuka yang menerapkan standar MPI;
· Arahan dan fungsi OpenMP;
· konsep dasar dan arahan sistem manajemen tugas untuk superkomputer;
· metode akses jarak jauh ke superkomputer, protokol ssh dan ftp untuk akses jarak jauh dan penyalinan informasi;
· metode untuk menilai efektivitas program paralel
mampu untuk:
· secara efektif menerapkan teknologi yang dipelajari dalam praktik pengembangan program paralel untuk superkomputer Lomonosov dan Blue Gene/P.
Memiliki teknologi untuk mengembangkan program paralel untuk superkomputer.
Modul 1. Pengantar topik komputasi kinerja tinggi.
1.1. Definisi dasar dan konsep dasar.
1.2. Pembenaran perlunya mengembangkan superkomputer. Tugas "Tantangan Besar".
1.3. Arah utama pengembangan teknologi superkomputer. Masalah komputasi exaflop.
1.4. Contoh masalah
2. Prinsip merancang arsitektur untuk sistem komputasi berkinerja tinggi.
2.1. Elemen dasar arsitektur sistem komputasi multiprosesor.
2.1.1. Node prosesor. Contoh implementasi.
2.1.2. Organisasi memori multi-level superkomputer.
2.1.3. Metode untuk mengimplementasikan subsistem komunikasi node prosesor.
2.1.4. Metode organisasi perangkat keras dari sistem input-output.
2.2. Tinjauan arsitektur sistem komputasi multiprosesor.
2.2.1. Sistem multiprosesor dengan memori bersama.
2.2.2. Sistem multiprosesor dengan memori terdistribusi.
2.2.3. Sistem komputasi berkinerja tinggi yang heterogen
2.2.4. Sistem komputasi paralel yang sangat besar.
2.2.5. Sistem cluster.
2.3. Metode untuk menilai kinerja sistem komputasi.
2.4. Tren pengembangan sistem komputasi berkinerja tinggi. Hukum Moore. Daftar Top500 dan Top50.
2.5. Contoh arsitektur sistem komputasi kinerja tinggi.
2.5.1. Arsitektur superkomputer Universitas Negeri Moskow "Lomonosov"
2.5.2. Arsitektur sistem multiprosesor memori bersama IBM Regatta.
2.5.3. Arsitektur sistem komputasi paralel besar-besaran BlueGene/P
3. Elemen dasar perangkat lunak untuk sistem komputasi multiprosesor.
3.1. sistem operasi.
3.2. Sistem file paralel.
3.3. Sistem manajemen pekerjaan.
3.4. Perpustakaan matematika paralel.
3.5. Sistem pemrograman dan lingkungan alat untuk mengembangkan dan men-debug program paralel.
3.6. Perangkat lunak superkomputer Lomonosov, BlueGene/P.
Modul 2. Dasar-dasar teknologi OpenMP.
2.1 Konsep dasar. Fungsi sekunder. Daerah sejajar dan berurutan. Distribusi pekerjaan. Loop paralel.
2.2 Bagian paralel. Tugas. Metode sinkronisasi.
Modul 3. Dasar-dasar teknologi penyampaian pesan MPI.
3.1. Standar MPI: implementasi, arah pengembangan.
3.2. Konsep dasar, prinsip membangun program paralel menggunakan teknologi MPI.
3.3. Konsep mode transmisi pesan.
3.4. Organisasi pertukaran point-to-point.
3.5. Operasi MPI kolektif.
3.6. Tipe data turunan.
3.7. Topologi virtual dan operasi pada komunikator.
3.8. Interkomunikator. Komunikasi satu arah. Pemrosesan kesalahan.
3.9. Kontrol proses dinamis. I/O paralel.