Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2 značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS
| NI-MCC | Výpočty na vícejádrových procesorech | Rozsah kontaktní výuky: | 2P+1C | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Vyučující: | Šimeček I., Langr D. | Způsob zakončení: | Z,ZK | ||
| Zodpovědná katedra: | 18104 | ECTS Kredity: | 5 | Semestr: | Z |
Anotace:
Studenti se v předmětu seznámí detailně s hardwarovou podporou a programovacími technologiemi pro tvorbu paralelních vícevláknových výpočtů na vícejádrových procesorech se sdílenou a s virtuálně sdílenou pamětí, které tvoří dnes nejběžnější výpočetní uzly výkonných počítačových systémů. Studenti získají znalost architektonicky specifických optimalizačních technik, sloužících k zmenšení poklesu výpočetního výkonu v důsledku rozvírající se výkonnostní mezery mezi výpočetními požadavky vícejádrových CPU a propustností paměťového rozhraní. Na konkrétních netriviálních vícevláknových programech se pak studenti naučí i základy umění tvorby těchto aplikací.
Osnovy přednášek:
| 1. | Víceprocesorové, vícejádrové a vícevláknové architektury. | |
| 2. | - | 3. (2) Optimalizace sekvenčních kódů. |
| 4. | Modely relaxované konzistence sdílené paměti. | |
| 5. | Optimalizace synchronizačních operací ve vícevláknových algoritmech. | |
| 6. | Alokátory paměti pro paralelní výpočty. | |
| 7. | Využití SIMD výpočtů na soudobých procesorech | |
| 8. | Sdílená paměť, paměťová místa, sdílený a exkluzivní přístup, atomické operace. | |
| 9. | Atomické operace. | |
| 10. | Uspořádání paměťových operací, paměťové modely. | |
| 11. | Spinlock, cache koherence, škálovatelné paměťové alokátory. | |
| 12. | Vlákna a C++, thread pool. |
Osnovy cvičení:
Na počítačových cvičeních řeší studenti úlohy navazující na přednášky; cvičící poskytuje konzultace a rady.
Literatura:
| 1. | Solihin, Y. : Fundamentals of Parallel Multicore Architectures (1st Edition). Chapman & Hall/CRC Computational Science, 2015. ISBN 9781482211184. | |
| 2. | Sorin, D. J. - Hill, M. D. - Wood, D. A. : A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence. Morgan & Claypool Publishers, 2012. ISBN 1608455645. | |
| 3. | Pllana, S. - Xhafa, F. (Eds) : Programming Multicore and Many-core Computing Systems. Wiley, 2017. ISBN 0470936908. |
Požadavky:
Základy programování v C a C++ (na úrovni předmětů BI-PA1 a BI-PA2), absolvování předmětu Paralelní a distribuované programování (MI-PDP). Doporučené absolvování předmětu Efektivní programování v C++ (NI-EPC).
|
|
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 25. 4. 2024, semestry: L/2019-20, Z/2022-3, Z/2021-2, Z/2019-20, Z/2020-1, L/2022-3, Z/2024-5, L/2020-1, Z,L/2023-4, L/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: J. Novák, I. Halaška |