INTRODUCCIÓN CONECTIVIDAD COPROCESAMIENTO MÁQUINAS MIMD MÁQUINAS SIMD

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1 INTRODUCCIÓN CONECTIVIDAD COPROCESAMIENTO MÁQUINAS MIMD MÁQUINAS SIMD
arqAvaPar Curso 17/18 Horas 4 7 3 8 5 INTRODUCCIÓN CONECTIVIDAD COPROCESAMIENTO MÁQUINAS MIMD MÁQUINAS SIMD PARALELISMO INTERNO

2 arqAvaPar Temario Introducción-2
Necesidades, evolución/revolución de la tecnología Conceptos Cantidad de paralelismo (Medidas) Tipos/Fuentes del paralelismo Acoplamiento (Dependencia) Escalabilidad (Crecimiento lineal) Ley de Amdhal (Límite al paralelismo) Clasificación de Flynn (ampliada) Perspectiva histórica, tendencias, implantación

3 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-3
¿Se necesita más potencia que la de un superPC? Modelización predictiva y Simulaciones Diseño y automatización (Proyectos de ingeniería) Exploración de recursos energéticos Investigación médica y militar Investigación básica Dibujos animados y efectos especiales Realidad virtual eCommerce y Web serving ¿De qué orden de magnitud estamos hablando “Flops”?

4 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-4
SDK-85 de 1977 a 250$ Intel 8085A 3MHz y B RAM Usado en EUI en 1980/81 MZ 80B de 1981 a 1100£ Zilog Z-80A 4MHz y KB RAM Usado en TFC en 1983 ¿Algo más conocido?

5 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-5
PC-XT de 1984 a 6.000€ Intel 8080 4,77MHz y KB RAM Disco duro de 10 MB Gasto inviable en EUI 84/85 18.000€ ¿Qué tenemos hoy?

6 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-6
Teoría Experimentos Simulación peligro inviable caro

7 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-7
1 13 21 7 32 17 5 10 44 46 ¿Mañana? t1 paso 12 min 1 13 22 8 27 23 5 21 10 44 33 53 t120 13 19 81 6 21 17 9 73 15 99 62 t2 Escala cósmica 100 años Escala humana Escala nano 1 femtoseg

8 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-8
15 al 18 de octubre de 2014

9 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-9

10 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-10

11 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-11
Predicción del tiempo (CESGA: METEO ) 250 Km 35 niveles (T, P, H, VV, DV, …) celdas y paso de 10 seg ¿ Tiempo para 24 horas ? Fujitsu VPP300E => 6h30m ¿Con un PC? Predicción a días (ECMWF: celdas y paso de 20 minutos Predicción a 10 días: Fujitsu VPP700 => 1h35min 2003 16Km 2015 10Km Nuevo supercomputador y modelo: 4025Km; 6091 niveles; 1512’; Op*4 2006

12 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-12
Predicción a 10 días (ECMWF: Fortran90+MPI+OpenMP Típico: tareas MPI 2 o 4 threads OpenMP 288 núcleos “predecir” IBM p 2016.. 8.499 10 900 Jun/2016: Nuevo sistema “2 x Cray XC40” => #27 y #28 en TOP500

13 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-13
Predicción a 10 días (ECMWF: ¡ ≈ 1% de las prestaciones del sistema !

14 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-14

15 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-15
Prensa 9/11/11: Los satélites que miran de cerca atinan la predicción meteorológica Imagen del Metop A Detectan el 80% de las lluvias significativas [Llueve algo] Sólo detectan el 25% de las fuertes lluvias [+10 litros/24h] Estudio INME 2001 1980 2010 A 3 días 85% 98% A 5 días 65% 90% Distancia 36.000Km 800Km

16 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-16
8.000 ordenadores  millones de años Cubo de 346 millones años luz 3 meses vs 2000 años

17 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-17
Ingeniería: Aviones y turbinas

18 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-18
Aplicaciones médicas: MRI, Simular sistema cardiaco, … Aorta: un latido puntos ecuaciones 35 días 8 núcleos Xeon

19 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-19
Aplicaciones médicas: Aneurisma de la aorta abdominal 10ª causa de muerte en hombres mayores de 50 años 2012: Óptimo entre 8 y 32 núcleos

20 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-20

21 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-21

22 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-22
Sep/2012 ¿ A partir de $ ? K100 K25

23 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-23
elpais.com/elpais/2014/10/24/ciencia/ _ html BSC Una semana  horas con cores

24 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-24
Centro de Supercomputación de Pittsburgh 24Nov2014 Fase1 Ene2016 752+16 8 2 cores

25 arqAvaPar Necesidades, ......... Introducción-25
Centro de Supercomputación de Pittsburgh “Projects in Scientific Computing (160)” folding.stanford.edu Plegamiento de proteínas Predicción de tormentas Estudios de turbulencias Modelos sísmicos Investigación: SIDA, CANCER Modelización del fluido cardiaco Fenómenos oceánicos Dinámica de fluidos y electromagnetismo átomos Simular 1seg 256 procesadores ¡¡ 3 meses !! ¡¡ Tifón !! NTL9 1mseg

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Centro de Supercomputación de Pittsburgh + CAPS + NOAA + … 4Mayo2007 Tornado EF5 Greensburg Emergencia 30´ antes Suenan sirenas 20´ antes “Sólo 10 víctimas” 95% del pueblo arrasado ¿Será posible predecir antes? 1989: Escepticismo: caóticos e impredecibles 2007: Investigadores+Supercomp. viable predecir a 24 horas

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9 Jun 2016

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Dibujos animados y efectos especiales 1995 1ª totalmente digital 117 SUN’s millones Pts. 2000 1ª Europea en 3D > 20 CPU’s CESGA 550 millones Pts. 2008 2002 1er superhéroe digital 100 SGI Octane2 millones Pts. 2012 † ¡ Muy costosa la renderización !

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Pixar How We Do It El sueño de una noche de San Juan (2005) 45’ x fotograma [ ] Un nodo => + 32 años 165 Pentium III y 4 6h x fotograma, algunos 90h

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26/Jul/2015

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