ProParPresentaciónCurso 14/15 Departamento: Informática Aplicada => Sistemas Informáticos (Bloque IV - Planta 4ª) Profesores: Pablo Carazo D4417 email:

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1 proParPresentaciónCurso 14/15 Departamento: Informática Aplicada => Sistemas Informáticos (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 L y X 9-10 13-14 16-17

2 proParPresentación2 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 proParPresentación3

4 proParObjetivo4 Poner a trabajar juntos a varios procesadores (2... 10.000...) Decenas de núcleos RED ¿Buses? 12 Miles de núcleos Intel AMD Oracle 8 núcleos 8 núcleos 16 núcleos 61 16

5 OBJETIVOS: “Ejecutar un programa más rápido” proParPresentación5 Poner a trabajar juntos a varios procesadores (2 … 10.000 …) Implementaciones concretas (Prácticas) Técnicas básicas para el desarrollo de programas paralelos Entornos de desarrollo (Hw + Lenguaje + Depurador + Monitor) Prensa 19/06/12: IBM recupera el liderazgo mundial supercomputadores 1.572.864 núcleos  16,32 PetaFlops 1993 CM-5/1024 3 días  1 segundo Libro electrónico: How to Survive the Multicore Software Revolution Paralelismo en el PC  Gran desafío Intel AMD Oracle 8 núcleos 8 núcleos 16 núcleos

6 OBJETIVOS: “Ejecutar un programa más rápido” proParPresentación6 Prensa 19/06/12: IBM recupera el liderazgo mundial supercomputadores 1.572.864 núcleos  17,17 PetaFlops 1993 CM-5/1024 3 días  1 segundo TOP500 Jun/2013: China duplica la capacidad del Titan 2 años antes 3.120.000 núcleos  33,86 PetaFlops ¿ Jun2014 ? 1 2 3 Titan (USA) con 560.640 núcleos

7 proParPresentación7 Programa de Teoría 1Computadores Paralelos 2Programación basada en paso de mensajes (MPI) 3Técnicas básicas de programación paralela Compulsiva, Divide y vencerás, Pipeline, Síncrona, Equilibrado de carga y Terminación 4Programación basada en memoria común (OpenMP, CUDA) 5Algoritmos y aplicaciones Ordenación, Numéricos, Imagen, Búsqueda Bibliografía Transparencias Fotocopias?? / WWW “Parallel Programming......”. B. Wilkinson & M. Allen - P.H. 1999-2005 “Parallel Programming in C with MPI and OpenMP”. Quinn,M.J. – MGH 2003

8 proParPresentación8 Relación con otras asignaturas: 1Computadores Paralelos 2Programación con paso de mensajes (MPI) 3Técnicas básicas de programación paralela 4Programación con memoria común (OpenMP) 5Algoritmos y aplicaciones Ordenación, Numéricos, Imagen, Búsqueda Arquitecturas Paralelas Programación … Concurrente y Sistemas Operativos Algorítmica y complejidad

9 proParPresentación9 Planificación.. 22 de Sep=> Agruparse en grupos de dos.. 10 de Dic=> 5/6 turnos de 2+2 horas 1.Toma de contacto (mediciones de tiempos) 2.Montecarlo (PI), Divide y vencerás (# veces) 3.Cálculo de números primos 4.Cálculo de fractales 5.Entorno OpenMP: PI y ordenación Las prácticas Entorno Cluster de 10 PC’s –cada uno 4 núcleos- (Lab4405) + PC9 Lenguaje de programación “C” MPI “Message Passing Interface” Programa de Prácticas ¿Breviario de C? CUDA

10 proParPresentación10 Dibujaremos este fractal en secuencial en 43 segundos y, utilizando 16 núcleos, lo conseguiremos dibujar en tan sólo 3 segundos

11 proPar Presentación11

12 proParPresentación12 Pentium Core 2 Quad Q6600 2,4GHz 8ML2 4GB 500GB Red E.U.I. Switch GigaEthernet pc1pc2pc3pc5pc4 pc6 pc7 pc8 Core i7

13 proParPresentación13 Pentium Core 2 Quad Q8200 2,4GHz 4ML2 2GB 300GB PC10 PC11

14 proParPresentación14 2 Xeon E5520 Quad 2,26GHz 8ML3 12GB 500GB PC9

15 proParPresentación15 3 * NVIDIA GEFORCE GTX 660 2GB GDDR5 960 núcleos 1,03 GHz

16 proParPresentación16 34,245 seg 1,329 seg8,840 seg MPI 4 núcleos 1,809 seg MPI 32 núcleos

17 proParPresentación17 Parallella Epiphani-16 Desktop Computer 16 núcleos 600MHz => 19,2 GFlops Zynq dual core ARM-A91GB SDRAM

18 proParPresentación18

19 proParPresentación Planificación19 Septiembre L8L8 X10 L15 X17 L22 X24 L29 X1X1 Octubre L6L6 X8X8 L13 X15 L20 X22 L27 X29 Presentación comParale Teoría pasoMsj Prácticas compulsiva divideVence 1. Contacto 2. MonteCar T1 y … pipeline Noviembre L3L3 X5X5 L10 X12 L17 X19 L24 Diciembre L1L1 X3X3 L8L8 X10 síncrona Teoría pasoMsj Prácticas equiliTermi T2 mComún memComún 3. Primos 4. Fractales Artículos 5. openMP ordenación X26 4. Fractales 3. Primos L15 X17 ordenación 5. openMP memComún T3 Artículos comParale

20 pasoMsj proParPresentación Planificación20 Septiembre L8L8 X10 L15 X17 L22 X24 L29 X1X1 Octubre L6L6 X8X8 L13 X15 L20 X22 L27 X29 Presentación comParale Teoría pasoMsj Prácticas compulsiva 1. Contacto 2. MonteCar T1 divideVe divideVence Noviembre L3L3 X5X5 L10 X12 L17 X19 L24 Diciembre L1L1 X3X3 L8L8 X10 síncrona Teoría pasoMsj Prácticas equiliTermi T2 mComún pipeline 3. Primos 4. Fractales Artículos 5. openMP ordenación X26 4. Fractales 3. Primos L15 X17 ordenación 5. openMP memComún T3 Artículos comParale

21 proParPresentación21 Evaluación contínua [Adherirse*..6Oct] Asistencia4 puntos (Control + tests) Trabajo2 puntos (Exposición o Escrito) Práctica4 puntos (Funcionando en 1,2,4,8,16 núcleos) FIN “A Common Parallel Computing Framework for Modeling Hydrological Processes of River Basins”, 2011 “AA-Sort: A New Parallel Sorting Algorithm for Multi-core Parallel Systems”, 2007 “Un banco de pruebas de ordenación paralela”, 2007 “Parallel Suffix Sorting”, 2001 “Invasive MPI on Intel’s Single-Chip Cloud Computing”, 2012 Competencia “Análisis y síntesis” Guía de aprendizaje

22 proParPresentación22 Actividad Horas presenciales Horas no presenciales Horas totales Clases Prácticas Presentación artículos Tests Tutorías Totales 28 20 4 3 1 56 28 40 14 12 0 94 56 60 18 15 1 150