ArqParPresentaciónCurso 14/15 Departamento:Sistemas Informáticos (A.T.C.) (Bloque IV - Planta 4ª) Profesores: Pablo Carazo D4417

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1 arqParPresentaciónCurso 14/15 Departamento:Sistemas Informáticos (A.T.C.) (Bloque IV - Planta 4ª) Profesores: Pablo Carazo D4417 email: pcarazo@eui.upm.es TABLÓN DE ANUNCIOS: www.dia.eui.upm.es Normas del Curso Tutorías Notas Exámenes PRÁCTICAS:Laboratorio 4405 Martes y11’00 a 13’00 Jueves18’00 a 19’00

2 arqParPresentación2 Secretaria L y J (15’00 a 18’00) Mi despacho Tablón

3 “Aumento de prestaciones” Alta productividad Alto rendimiento 3 en un año Más tareas en el mismo tiempo Un año 6 meses Misma tarea en menos tiempo + gente + ahínco mejor + CPU’s + GHz algoritmo arqParPresentación3

4 arqParObjetivo4 Poner a trabajar juntos a varios procesadores (2... 10.000...) Decenas de núcleos RED ¿Buses? 15 Miles de núcleos 61 16 Intel AMD Oracle 8 núcleos 8 núcleos 16 núcleos

5 OBJETIVOS: “Aumento de prestaciones” arqParPresentación5 ALTERNATIVAS AL MODELO DE VON NEWMANN Poner a trabajar juntos a varios procesadores (2..10000) PARALELISMO INTERNO Arquitecturas superescalares IMPLEMENTACIONES CONCRETAS (Prácticas) PARALELISMO DE DATOS Sistólicos Vectoriales GPU’s y CUDA Intel AMD Oracle 8 núcleos 8 núcleos 16 núcleos

6 arqPar Presentación6 Programa de TeoríaHoras 1INTRODUCCIÓN5 2CONECTIVIDAD6 3MÁQUINAS MIMD7 4MÁQUINAS SIMD y SIMT6 5SUPERESCALARES5 Bibliografía Transparencias => WWW “Interconnection networks. …” José Duato y …, 2003 “Parallel Computer Architecture. A Hw/Sw approach”. David E. Culler y Jaswinder Pal Singh, 1999 “Modern Processor Design....” J.P. Shen y M.H. Lipasti, 2005

7 arqPar Presentación7 Programa de Prácticas Entorno Cluster de 8 PC’s -4 núcleos- (En total 32 núcleos) + … Lenguaje de programación “C” MPI “Message Passing Interface” Planificación 2 3 4 5 6 Febrero 9 10 11 12 13Formar ¿grupos? de prácticas 16 17 18 19 20 23 24 25 26 27 5 Mar... Hacer una práctica... 23Abril 2 turnos aprendizaje entorno MPI Paralelizar Ordenación, Primos, Viajante, Cifrado, Genéticos,..... Gráficos (Fractales, Sobel,...) ¿ Mayo => CUDA + Parallella ?

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10 arqPar Presentación10 FFT + Fgauss + FFT’

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12 Ordenación maestro esclavo1esclavo2esclavoN Muy habitual un proceso x núcleo arqPar Presentación12 Un modelo de Práctica: Ordenación paralela ¿Cómo es nuestro cluster?

13 arqParPresentación13 Pentium Core 2 Quad Q6600 2,4GHz 8ML2 4GB 500GB Red E.U.I. Switch GigaEthernet pc1pc2pc3pc5pc4 pc6 pc7 pc8 Core i7

14 arqParPresentación14 Pentium Core 2 Quad Q8200 2,4GHz 4ML2 2GB 300GB PC10 PC11

15 arqParPresentación15 2 Xeon E5520 Quad 2,26GHz 8ML3 12GB 500GB

16 arqParPresentación16 3 * NVIDIA GEFORCE GTX 660 2GB GDDR5 960 núcleos 1,03 GHz

17 arqParPresentación17 34,245 seg 1,329 seg8,840 seg MPI 4 núcleos 1,809 seg MPI 32 núcleos

18 arqParPresentación18 Parallella Epiphany-16 Desktop Computer 16 núcleos 600MHz => 19,2 GFlops Zynq dual core ARM-A91GB SDRAMµSDµHDMI µUSB Gigabit Ethernet

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21 arqParPresentación21 Conocimientos que vienen bien: Arquitectura de Computadores: Caches, pipeline, … Redes de Computadores: Redes locales, … Unix y Linux: Entorno de prácticas Linux Fundamentos de Programación: Programar en C Programación Orientada a Objetos y Concurrente

22 arqParPresentación22 Actividad Horas presenciales Horas no presenciales Horas totales Clases Prácticas Presentación artículos Tests Tutorías Totales 26 24 4 1 1 56 26 48 14 12 0 100 52 72 18 13 1 156

23 arqParPresentación23 Evaluación no continua [Decirlo antes del 2 Marzo] Teoría6 puntos Prácticas4 puntos T + P >= 5 Evaluación continua Teoría4 puntos (Asistencia [1] + tests [3]) Trabajo2 puntos (Exposición o Escrito) Prácticas4 puntos (Funcionando en 1.. 16 núcleos) “Descripción y uso del supercomputador #1 TOP500 Nov 2013” "Why On-Chip Cache Coherence is Here to Stay“, 2012 “Bulldozer: An Approach to Multithreaded Compute Performance”, 2011 “Efficient Hardware Barrier Synchronization in Many-Core CMPs”, 2012 “An Introduction to the Intel QuickPath Interconnect”, 2009 => ¡ La NO asistencia se penaliza ! Competencia Análisis y Síntesis