Arhitekture i aplikacije računalnih sustava visokih performanci

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.

Ishodi učenja

  1. Definirati građu, arhitekturu i komponente računalnih sustava visokih performanci
  2. Procijeniti i analizirati izvođenje aplikacija u računalnim sustavima visokih performanci
  3. Primijeniti metode oblikovanja i optimizacije aplikacija u računalnim sustavima visokih performanci
  4. Analizirati aplikacije i performance aplikacija s obzirom na različite kriterije
  5. Kreirati metodologiju optimizacije aplikacija s obzirom na različite kriterije
  6. Usporediti metode implementacije komponenti računalnog sustava i aplikacija za sustave visokih performanci
  7. Odabrati metode implementacije komponenti računalnog sustava i aplikacija za sustave visokih performanci

Oblici nastave

Predavanja

Samostalni zadaci

Tjedni plan nastave

  1. Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
  2. Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija, Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
  3. Prospojne mreže (hiperkocka. prospoj miješanjem. pravilna mreža. poprečni prospoj), Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija
  4. Zakon snage, SIMD, vektorsko procesiranje
  5. SIMD, vektorsko procesiranje
  6. SIMD, vektorsko procesiranje, GPU (grafičke procesorske jedinice), koprocesori
  7. Primjeri instrukcijskih skupova i arhitektura tipova SIMD i MIMD
  8. Međuispit
  9. Vektorski procesori i grafički procesori
  10. Vektorski procesori i grafički procesori
  11. Integrirana prospojna mreža. heterogene ubrzane arhitekture, Alternativne arhitekture (VLIW. EPIC. akceleratori. procesori posebne namjene)
  12. Modeli za paralelno izvođenje programa
  13. (en) Power usage and management
  14. (en) Power usage and management
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Jezgreni predmeti profila (2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

(.), Computer Architecture, a Quantitative Approach 6th Edition, John Henessy and David Patterson, Morgan Kaufmann, 2017.,
(.), Fundamentals of Parallel Multicore Architecture, Chapman & Hall/CRC Computational Science, 2015. ,
(.), Using OpenMP – The Next Step, Ruud van der Pas, Eric Stotzer and Christian Terboven, MIT Press, 2017.,
(.), CUDA Application Design and Development, Rob Farber, Morgan Kaufmann, 2011.,
(.), Using MPI: Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface, William Gropp, Ewing Lusk, Anthony Skjellum, MIT Press, 2014. ,

Za studente

Izvedba

ID 222466
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
12 Laboratorijske vježbe