СУПЕРВЫЧИСЛЕНИЯ:средства, теория, образование

Параллельные вычисления
Архитектура компьютеров
Технологии
программирования
Методы, задача
“отображения”
Теоретические
исследования
Практика
Образование
П о л ь з о в а т е л ь

От идеи - до реализации
Задача
Метод
Алгоритм
Технология программирования
Программа
Компьютер

Последовательный алгоритм

Параллельный алгоритм

Технологии параллельного программирования
Традиционные языки + компиляторы
Расширения последовательных языков, спецкомментарии
Специальные языки параллельного программирования
Библиотеки и интерфейсы для взаимодействия параллельных процессов: MPI, PVM, Linda, Shmem...
Параллельные предметные библиотеки: SCALAPACK, MKL, FFTW, DFFTpack, PETSc, CRAY Scientific Library...
Специализированные пакеты и программные комплексы: PC-GAMESS, PRIRODA, GAUSSIAN…
ЭФФЕКТИВНОСТЬ - ПЕРЕНОСИМОСТЬ - ПРОДУКТИВНОСТЬ

Статический анализ структуры программ
Это можно исполнять
параллельно

Статический анализ структуры программ
А это - только
последовательно

Динамический анализ структуры программ

Пиковая производительность.
Проект Blue Gene
Процессор - 1 Gflops
32 процессора на кристалле
64 кристалла на плате
8 плат в стойке
64 стойки в проекте
$100 M
1Pflops = 1015flops

Что снижает производительность?
(CRAY C90, T90)
закон Амдала
время разгона конвейера
секционирование векторных команд
конфликты в памяти
каналы процессор-память
операции чтения/записи в векторные регистры
ограниченное число векторных регистров
несбалансированное использование устройств
отсутствие операции деления
перезагрузка буферов команд
...

Что снижает производительность?
Производительность CRAY C90 на операции ai = bi+ci*d

Оптимизация программы LIU_FTC
для компьютеров CRAY Y-MP C90
Моделирование устойчивости плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза (General Atomics, San-Diego, USA; данные с действующей установки D III-D)
490 подпрограмм и функций, более 37000 строк
Время работы 1 итерации исходного варианта - 437 с. (QSL: 257 с., NNL:63 с., QSLH: 6.4 с.)
Время работы 1 итерации нового варианта - 65.6 с. (QSL: 11.8 с., NNL: 5 с., QSLH: 1.4 с.)

Структуризация предметной области:
в идеале - энциклопедия,
минимум - справочник.
Формирование среды общения профессионалов
Центр создан при поддержке РФФИ
Информационно-аналитический Центр в сети Интернет
WWW.PARALLEL.RU

Параллельные вычисления - погоня за эффективностью
В.В.Воеводин, Вл.В.Воеводин
1. Что скрывает обыкновенный компьютер
2. Как повышают производительность компьютеров
3. Параллельные вычислительные системы
4. Большие задачи и параллельные вычисления
5. Параллельное программирование
6. Статический анализ и преобразование программ
7. Отображение задач вычислительной математики на архитектуру вычислительных систем
8. Пользователь в среде параллелизма

Метакомпьютинг