Vorlesung Konzepte paralleler Programmierung

Waren Anfang des Jahrtausends parallele Systeme noch dem High-Performance-Computing (HPC) vorbehalten, so haben sie mit dem Hardware-Trend hin zu Multicoresytemen mittlerweile auch im Desktop-PC und Serverbereich Einzug gehalten. Um diese Hardwareplattformen optimal ausnutzen zu können sind spezielle Programmierparadigmen, -sprachen und -werkzeuge notwendig.


Im HPC-Bereich hat die Vernetzung von Arbeitsplatzrechnern mittels leistungsfähiger Kommunikationstechnologien (z. B. Gigabit Ethernet, InfiniBand, RoCE) zu einer preisgünstigen Plattform für parallele Anwendungen geführt – den sogenannten Compute Clustern.


Die Vorlesung stellt die Konzepte der Parallelverarbeitung vor und legt ihren Schwerpunkt auf den Bereich Cluster Computing.


Veranstalter

Prof. Dr. Bettina Schnor
Petra Vogel


Modulnummern

  • Bachelor Computational Science: 1040
    • 550711 - Vorlesung
    • 550721 - Übung
    • 550701 - Prüfung

  • Master Computational Science: 7010 (nur in Absprache mit Prof. Dr. Schnor)
    • 552511 - Vorlesung
    • 552521 - Übung
    • 552501 - Prüfung

Ort/Termine

Die Vorlesung wird mittwochs von 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr im Raum 02.25.F1.01 gehalten, donnerstags von 14:00 Uhr bis 16:00 Uhr findet die Übung im Raum 02.25.F1.01 statt.

Aktuelles
Nachklausureinsicht Donnerstag, 9.11.2023 oder 23.11.2023, 16.00 - 17.00 Uhr, nach vorheriger Anmeldung per Mail! Universität Potsdam: 2.70.2.46
Veröffentlichung der Nachklausurergebnisse 06.11.2023 Die Nachklausurergebnisse sind veröffentlicht.
Nachklausur 12.10.2023, 10:30 - 12:30 Uhr Universität Potsdam, 2.70.0.11
Klausureinsicht 27.09.2023, 10:00 - 11:00 Uhr Universität Potsdam: 2.70.2.03
Veröffentlichung der Klausurergebnisse 21.09.2023 Die Klausurergebnisse sind veröffentlicht.
Klausur 05.09.2023, 10:30 - 12:30 Uhr Universität Potsdam, Raum: 2.25.F1.01
Exkursion an das PIK 20.07.2023, 14:30 Uhr Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Telegrafenberg, Haus 31, Große Kuppel
HPC-Cluster-Führung 27.04.2023, 14:00 Uhr Universität Potsdam, Treffpunkt 2.70, 1.OG am Aufzug
Erste Übung 20.04.2023, 14:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 02.25.F1.01
Erste Vorlesung 19.04.2023, 10:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 02.25.F1.01

Materialien


Themenliste

  • Parallelrechnerarchitekturen
  • Programmiermodelle für parallele Anwendungen
  • Graphenbasierte Modellierung von parallelen Programmen
  • Parallelisierung gemäß PCAMV-Modell
  • Programmiermodelle für Multicoresysteme: Beispiel POSIX-Threads, OpenMP
  • Programmiermodelle für Cluster Computing: Beispiel MPI
  • Scientific Computing: Beispiel: Fortran 2008 und CAF (Co-array Fortran)
  • Leistungsanalyse von parallelen Anwendungen
  • Clustertechnologie: Ressourcenmanagementsysteme, Scheduling und Mapping, Netzwerke, Leichtgewichtprotokolle

Anforderungen

Es müssen studienbegleitend mindestens 50% der Hausaufgabenpunkte erreicht werden, um zur abschließenden Prüfung zugelassen zu werden. Die abschließende Prüfung muss mit mindestens 4.0 bestanden werden.


Literatur

Parallel Programming: Concepts and Practice
Bertil Schmidt, Jorge Gonzalez-Dominguez, Christian Hundt, Moritz Schlarb
Morgan Kaufmann, 1. Auflage, 2017


Parallel Programming: for Multicore and Cluster Systems
Thomas Rauber, Gudula Rünger
Springer, 2. Auflage, 2013


Parallel Programming
Michael J. Quinn
Mcgraw-Hill Higher Education, 2004