“Kõrgjõudlusega arvutisüsteemid ja rakendused” - kursus 40 000 rubla. MSU-st, koolitus 8 nädalat. (2 kuud), kuupäev: 27. november 2023.
Varia / / November 27, 2023
Eesmärk Programmi rakendamine on baaskoolitus inimestele, kes soovivad omandada teadmisi ja oskusi superarvutite kõrgjõudlusega rakenduste arendamiseks.
Programm uurib superarvutisüsteemide konstrueerimise põhikontseptsioone ja põhimõtteid, superarvuti süsteemitarkvara arhitektuuri ja funktsionaalsust, MPI ja OpenMP paralleelprogrammeerimise tehnoloogiad, meetodid MPI sõnumiedastustehnoloogiat kasutavate superarvutite paralleelprogrammide silumiseks ja tõhususe häälestamiseks ja OpenMP.
Erilist tähelepanu pööratakse uuritavate tehnoloogiate ja kasutatavate meetodite uurimisele ja praktilisele arendamisele paralleelprogrammide ehitamine Moskva Riikliku Ülikooli paigaldatud superarvutite näitel: Lomonosovi ja Blue süsteemid Gene/P. Eelkõige uuritakse nendesse süsteemidesse installitud programmeerimiskeelte C, C++, Fortran kaasaegsete kompilaatorite kasutamise funktsioone, paralleelsed matemaatilised raamatukogud, instrumentaalsüsteemid paralleelprogrammide silumiseks ja tõhususe reguleerimiseks, meetodid paralleelse töö korraldamiseks failid.
Õppevorm
Täiskohaga
Programmi ulatus (akadeemilised tunnid)
Kokku - 72
Klassiruum - 60
Sisseastumistingimused: kõrgharidusega isikud, kutsetegevus - info- ja kommunikatsioonitehnoloogia valdkonna teadlased, matemaatilise modelleerimise kasutamine kõrgjõudlusega andmetöötlussüsteemid, kõrgkoolide õppejõud, kõrgjõudlusega andmetöötluse kasutamisega seotud organisatsioonide insenerid ja tehnilised töötajad tehnoloogia.
Õpitulemused:
MPI ja OpenMP paralleelprogrammeerimise tehnoloogiate valdamine, töö superarvutite ja infovõrkudega; superarvutite arhitektuuride ja nende tarkvara koostamise põhimõtete mõistmine, superarvutite paralleelprogrammide arendamise põhimeetodite ja vahendite tundmine.
Kursuse valdamise tulemusena peaks üliõpilane:
tean:
· superarvutite paralleelprogrammide arendamise meetodite põhialused;
· superarvuti arhitektuuri kujundamise põhimõtted;
· paralleelprogrammeerimistehnoloogia MPI-1 ja MPI-2 spetsifikatsioon, erinevate MPI standardeid rakendavate avatud raamatukogude koostis ja omadused;
· OpenMP direktiivid ja funktsioonid;
· superarvutite ülesannete haldussüsteemide põhimõisted ja juhised;
· superarvutitele kaugjuurdepääsu meetodid, ssh- ja ftp-protokollid kaugjuurdepääsuks ja teabe kopeerimiseks;
· paralleelprogrammide tulemuslikkuse hindamise meetodid
suutma:
· rakendada uuritud tehnoloogiaid tõhusalt Lomonosovi ja Blue Gene/P superarvutite paralleelprogrammide väljatöötamise praktikas.
Omad tehnoloogiad superarvutite paralleelprogrammide arendamiseks.
1. moodul. Sissejuhatus kõrgjõudlusega andmetöötluse teemasse.
1.1. Põhimõisted ja põhimõisted.
1.2. Superarvutite arendamise vajaduse põhjendus. "Suur väljakutse" ülesanded.
1.3. Superarvutitehnoloogiate arengu peamised suunad. Exaflopi arvutamise probleemid.
1.4. Näidisprobleemid
2. Kõrgjõudlusega arvutussüsteemide arhitektuuride kujundamise põhimõtted.
2.1. Mitmeprotsessoriliste arvutussüsteemide arhitektuuride põhielemendid.
2.1.1. Protsessori sõlmed. Näited teostustest.
2.1.2. Superarvutite mitmetasandiline mälukorraldus.
2.1.3. Protsessorisõlmede side alamsüsteemide realiseerimise meetodid.
2.1.4. Sisend-väljundsüsteemide riistvaralise organiseerimise meetodid.
2.2. Mitmeprotsessoriliste arvutussüsteemide arhitektuuride ülevaade.
2.2.1. Jagatud mäluga mitmeprotsessorilised süsteemid.
2.2.2. Mitmeprotsessorilised süsteemid hajutatud mäluga.
2.2.3. Heterogeensed suure jõudlusega arvutisüsteemid
2.2.4. Massiivselt paralleelsed arvutussüsteemid.
2.2.5. Klastrite süsteemid.
2.3. Arvutussüsteemide jõudluse hindamise meetodid.
2.4. Kõrgjõudlusega arvutussüsteemide arendamise suundumused. Moore'i seadus. Top500 ja Top50 nimekiri.
2.5. Näited suure jõudlusega andmetöötlussüsteemide arhitektuuridest.
2.5.1. Moskva Riikliku Ülikooli "Lomonosov" superarvuti arhitektuur
2.5.2. IBM Regatta ühismälu multiprotsessorsüsteemi arhitektuur.
2.5.3. Massiivselt paralleelse arvutussüsteemi BlueGene/P arhitektuur
3. Mitmeprotsessoriliste arvutussüsteemide tarkvara põhielemendid.
3.1. OS .
3.2. Paralleelsed failisüsteemid.
3.3. Tööhaldussüsteemid.
3.4. Paralleelsed matemaatilised raamatukogud.
3.5. Programmeerimissüsteemid ja tööriistakeskkonnad paralleelprogrammide arendamiseks ja silumiseks.
3.6. Lomonosovi superarvuti tarkvara, BlueGene/P.
2. moodul. OpenMP tehnoloogia põhitõed.
2.1 Põhimõisted. Sekundaarsed funktsioonid. Paralleelsed ja järjestikused alad. Tööde jaotus. Paralleelsed silmused.
2.2 Paralleelsed lõigud. Ülesanded. Sünkroonimismeetodid.
3. moodul. MPI sõnumiedastustehnoloogia põhialused.
3.1. MPI standardid: juurutamine, arendussuunad.
3.2. MPI tehnoloogia abil paralleelprogrammide koostamise põhimõisted, põhimõtted.
3.3. Sõnumiedastusviiside mõiste.
3.4. Punkt-punkti teabevahetuse korraldamine.
3.5. Kollektiivsed MPI-operatsioonid.
3.6. Tuletatud andmetüübid.
3.7. Virtuaalsed topoloogiad ja toimingud kommunikaatoritel.
3.8. Suhtlejad. Ühesuunaline side. Viga töötlemisel.
3.9. Dünaamiline protsessi juhtimine. Paralleelne I/O.