Arhitekture i aplikacije računalnih sustava visokih performanci
Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.
Laboratorijske vježbe
Opis predmeta
Predmet upoznaje studente s osnovnim konceptima paralelnih računalnih sustava visokih performanci te pripadajućih aplikacija visokih performanci. Predmet objašnjava vrste paralelizma i metode iskorištavanja u oblikovanju aplikacija. Zatim objašnjava modele izvršavanja u paralelnim sustavima visokih performanci te metode oblikovanja i optimizacija aplikacija za takve sustave.
Studijski programi
Sveučilišni diplomski
Izborni predmeti (2. semestar)[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Jezgreni predmeti profila
(2. semestar)
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti
(2. semestar)
Ishodi učenja
- Definirati građu, arhitekturu i komponente računalnih sustava visokih performanci
- Procijeniti i analizirati izvođenje aplikacija u računalnim sustavima visokih performanci
- Primijeniti metode oblikovanja i optimizacije aplikacija u računalnim sustavima visokih performanci
- Analizirati aplikacije i performance aplikacija s obzirom na različite kriterije
- Kreirati metodologiju optimizacije aplikacija s obzirom na različite kriterije
- Usporediti metode implementacije komponenti računalnog sustava i aplikacija za sustave visokih performanci
- Odabrati metode implementacije komponenti računalnog sustava i aplikacija za sustave visokih performanci
Oblici nastave
Predavanja
Predavanja se održavaju svaki tjedan (po 3 sata). Objašnjavaju se teorijske osnove o arhitekturama i aplikacijama računalnih sustava visokih performanci, a također i praktični programski primjeri.
Samostalni zadaciStudenti rješavaju jednostavnije probleme pišući HPC orijentirane programe.
LaboratorijStudenti pišu, testiraju i izvode HPC programe koristeći jezike i arhitekture namjenjene za HPC programiranje.
Način ocjenjivanja
Kontinuirana nastava | Ispitni rok | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Vrsta provjere | Prag | Udio u ocjeni | Prag | Udio u ocjeni | ||
Laboratorijske vježbe | 0 % | 12 % | 0 % | 12 % | ||
Međuispit: Pismeni | 0 % | 38 % | 0 % | |||
Završni ispit: Pismeni | 0 % | 50 % | ||||
Ispit: Pismeni | 0 % | 68 % | ||||
Ispit: Usmeni | 20 % |
Napomena / komentar
Sve laboratorijske vježbe moraju biti uredno obavljene da bi se predmet mogao položiti.
Tjedni plan nastave
- Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
- Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija, Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
- Prospojne mreže (hiperkocka. prospoj miješanjem. pravilna mreža. poprečni prospoj), Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija
- Zakon snage, SIMD, vektorsko procesiranje
- SIMD, vektorsko procesiranje
- SIMD, vektorsko procesiranje, GPU (grafičke procesorske jedinice), koprocesori
- Primjeri instrukcijskih skupova i arhitektura tipova SIMD i MIMD
- Međuispit
- Vektorski procesori i grafički procesori
- Vektorski procesori i grafički procesori
- Integrirana prospojna mreža. heterogene ubrzane arhitekture, Alternativne arhitekture (VLIW. EPIC. akceleratori. procesori posebne namjene)
- Modeli za paralelno izvođenje programa
- (en) Power usage and management
- (en) Power usage and management
- Završni ispit
Literatura
John L. Hennessy, David A. Patterson (2017.), Computer Architecture, Morgan Kaufmann
Yan Solihin (2015.), Fundamentals of Parallel Multicore Architecture, CRC Press
Ruud van der Pas, Eric Stotzer, Christian Terboven (2017.), Using OpenMP—The Next Step, MIT Press
Rob Farber (2011.), CUDA Application Design and Development, Elsevier
William Gropp, Ewing Lusk, Anthony Skjellum (2014.), Using MPI, MIT Press
Za studente
Izvedba
ID 222466
Ljetni semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja
Ocjenjivanje
90 izvrstan
80 vrlo dobar
65 dobar
50 dovoljan