Введение в принципы функционирования и применения современных мультиядерных архитектур (на примере Intel Xeon Phi)

: Информация
Опубликована: 12.09.2014 | Уровень: для всех | Стоимость: 490.00 руб. | Длительность: 14 дней
Темы: Программирование, Параллельное программирование, Суперкомпьютерные технологии, Кластерные вычисления, Инструменты Intel
В курсе изучаются вопросы разработки и оптимизации программного обеспечения, ориентированного на эффективное использование мультиядерных архитектур на примере сопроцессора Intel Xeon Phi.
Основная цель курса – изучить базовые принципы и сформировать навыки разработки программ, ориентированных на эффективное использование Intel Xeon Phi. При этом решаются следующие задачи: изучение современного состояния дел в области многоядерных и мультиядерных систем; изучение особенностей архитектуры и моделей использования Intel Xeon Phi, а также соответствующего системного программного обеспечения. Освоение способов разработки, сборки и запуска приложений на Intel Xeon Phi; принципов и особенностей применения технологий параллельного программирования для разработки и оптимизации расчетных программ, ориентированных на Intel Xeon Phi, включая вопросы использования инструкций SIMD, технологий OpenMP и Cilk Plus. Формирование навыков оптимизации и векторизации расчетных циклов, оптимизации работы с памятью, балансировки нагрузки при распараллеливании. Ознакомление с достаточно успешными примерами оптимизации программ, изначально не совсем подходящих для эффективного использования возможностей Intel Xeon Phi. Изучение вопросов портирования достаточно сложных прикладных пакетов на Intel Xeon Phi.

План занятий

ЗанятиеЗаголовок <<Дата изучения
-
Лекция 1
1 час 11 минут
Обзор архитектуры современных многоядерных процессоров
Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений. Процессоры. Ускорители вычислений.
Оглавление
    		-
    Тест 1
    36 минут
    		 -
    Лекция 2
    29 минут
    Архитектура Intel Xeon Phi
    В данном разделе курса описывается аппаратная архитектура и программная модель сопроцессора Intel Xeon Phi.
    Оглавление
      		-
      Тест 2
      36 минут
      		 -
      Лекция 3
      25 минут
      Выполнение программ на Intel Xeon Phi. Модели организации вычислений с использованием Intel Xeon Phi
      Архитектура и состав ПО, обеспечивающего выполнение программ на Intel Xeon Phi. Модели использования сопроцессора Intel Xeon Phi. Создание приложений для Intel Xeon Phi.
      Оглавление
        		-
        Тест 3
        36 минут
        		 -
        Лекция 4
        38 минут
        Векторные расширения Intel Xeon Phi
        Векторные расширения. Краткий обзор. Векторизация в программах на языке высокого уровня Векторизация и математические функции.
        Оглавление
          		-
          Тест 4
          36 минут
          		 -
          Лекция 5
          1 час 18 минут
          Элементы оптимизации прикладных программ для Intel Xeon Phi. Intel C/C++ Compiler
          В данном разделе рассматривается offload модель программирования для сопроцессора Intel Xeon Phi с архитектурой Intel Many Integrated Core (MIC).
          Оглавление
            		-
            Тест 5
            36 минут
            		 -
            Самостоятельная работа 1
            41 минута
            Компиляция и запуск приложений на Intel Xeon Phi
            Цель данной работы – изучение режимов и способов компиляции и запуска программ на Intel Xeon Phi.
            Оглавление
              		-
              Самостоятельная работа 2
              41 минута
              Оптимизация прикладных программ для Intel Xeon Phi с использованием Intel C/C++ Compiler. Векторизация
              Цель данной работы – изучение базовых техник векторизации кода на Intel Xeon Phi.
              Оглавление
                		-
                Самостоятельная работа 3
                42 минуты
                Оптимизация вычислений в задаче о разложении чисел на простые сомножители. Векторизация и балансировка нагрузки
                Цель данной лабораторной работы – рассмотрение на примере задачи разложения чисел на простые сомножители некоторых вопросов, возникающих при распараллеливании программ на сопроцессорах Intel Xeon Phi.
                Оглавление
                  		-
                  Самостоятельная работа 4
                  1 час 20 минут
                  Оптимизация расчетов на примере задачи вычисления справедливой цены опциона Европейского типа
                  Цель данной работы – изучение некоторых принципов оптимизации вычислений в расчетных программах на примере решения задачи вычисления справедливой цены опциона Европейского типа.
                  Оглавление
                    		-
                    Самостоятельная работа 5
                    1 час 1 минута
                    Оптимизация вычислений в задаче матричного умножения. Оптимизация работы с памятью
                    Цель данной лабораторной работы – рассмотрение вопросов оптимизации работы с памятью при разработке программ для Intel Xeon Phi.
                    Оглавление
                      		-
                      Дополнительный материал 1
                      28 минут
                      		 -
                      Дополнительный материал 2
                      21 минута
                      		 -
                      Дополнительный материал 3
                      16 минут
                      		 -
                      Дополнительный материал 4
                      22 минуты
                      		 -
                      Дополнительный материал 5
                      27 минут
                      		 -
                      Дополнительный материал 6
                      25 минут
                      		 -
                      Дополнительный материал 7
                      22 минуты
                      		 -
                      5 часов
                      		 -