Высокопроизводительные вычисления

Description

Учебное пособие. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 180 с.Представлено описание современных технологий, используемых в высокопроизводительных вычислениях. Дано описание архитектуры современных суперкомпьютеров, соответствующих технологий и средств программирования для них. В пособие также включены начальные сведения об исчислении взаимодействующих систем Робина Милнера. Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению «Прикладная математика и информатика» на магистерской программе «Математическое и программное обеспечение компьютерных систем». Оно может быть также использовано в системах повышения квалификации и учреждениях дополнительного профессионального образования. Материал, представленный в учебном пособии, будет интересен всем, кто специализируется в области разработки систем для реализации высокопроизводительных вычислений.СодержаниеСписок принятых сокращений. Введение. Понятие о высокопроизводительных вычислениях. Параллельные компьютеры и супер-ЭВМ. Важность высокопроизводительных вычислений. Методы увеличения производительности.История высокопроизводительных суперкомпьютеров.Архитектура суперкомпьютеров. Классификация вычислительных систем Флинна. Классификация многопроцессорных вычислительных систем. Симметричные мультипроцессорные системы. Векторно-конвейерные суперкомпьютеры. Кластеры. Метакомпютинг и GRID-технологии. Облачные вычисления. Оценка высокопроизводительных систем. Численный эксперимент и параллельная форма алгоритма. Схемы параллельного выполнения алгоритма. Показатели эффективности параллельного алгоритма. Оценка достижимого параллелизма. Закон Амдала. Тест Linpack. Современные технологии высокопроизводительных вычислений. Рейтинг суперкомпьютеров Тор500. Рейтинг для стран СНГ Тор50. Примеры применения суперкомпьютеров в России. Производство суперкомпьютеров в России. Суперкомпьютеры фирмы IBM. Суперкомпьютеры фирмы Cray. Программирование для высокопроизводительных вычислений. Две парадигмы программирования. Методология проектирования параллельных алгоритмов. Декомпозиция для выделения параллелизма. Концепция передачи сообщений. Передача сообщений. Параллельное программирование на основе MPI. Преимущества программирования на MPI. Основные понятия и определения. Базовые функции MPI. Пример программы на МРI. Коллективные операции передачи данных. Программирования с параллельными данными. Концепция параллельных данных. Операции с параллельными данными. Технология OpenMP. Исчисление взаимодействующих систем. Исчисление взаимодействующих систем и высокопроизводительные вычисления. [/b]Математические конструкции. Поведение процессов. Формальное определение CCS. Библиографический список.Санкт- Петербургский государственный политехнический университет, 2010 Баденко В.Л.