Объединённый модуль (Connected Unit)
Объединённый модуль - это 60 шасси BladeCenter H с установленными блэйд-модулями TriBlades, всего 180 TriBlades. Все TriBlades подсоединены к 288-портовому маршрутизатору Voltaire ISR2012 Infiniband. Каждый объединённый модуль также подсоединён к файловой системе Panasas через 12 серверов System x3755.
Кластер Roadrunner
Кластер собран из 17 объединённых модулей, соединённых через восемь дополнительных (второго уровня) маршрутизаторов ISR2012. Каждый объединённый модуль подсоединён через 12 каналов к каждому маршрутизатору, суммарно получается 96 соединений.
Процессор Cell
Процессор Cell, развитие направления PowerPC. Идеология кластеризации процессорных ядер. Содержит 9 процессорных ядер, эти ядра не однородные (не одинаковые). 1 ядро - PPE (Power Processor Element), 8 ядер – SPE (Sinergetic Processor Element).
SIMD – устройство SIMD-операций (FPU – операции с плавающей точкой, IU – операции с фиксированной точкой).
У ядра PPE есть свой кэш первого и второго уровня, поддерживается режим Simultaneous MultiThreading. PPE выполняет скалярные операции и управляет ядрами SPE. SPE – специальные ядра для выполнения векторных операций. В них 128-битный операнд разделяется на четыре 32-битных слова. LM – программно доступная память (256 Кб). Шина EIB состоит из четырех колец по 128 разрядов (два кольца по часовой и два кольца против). В каждом пакете может использоваться до трех колец. Процессор Cell применим для: научных расчетов, графических расчетов, в бытовой технике, для построения ускорителей.
Высокопроизводительные вычислительные системы (ВВС). Цели и области применения ВВС. Проблемы развития многопроцессорных вычислительных систем. Закон Гроша. Гипотеза Минского. Законы Амдала.
Модели программирования систем Класса MIMD. Стандарт MPI. Операции поддерживаемые и неподдерживаемые в MPI. Базовые реализации MPI. Содержимое реализации стандарта MPI. Структура MPI-программы.
Стандарт MPI. Идентификация в MPI. Цели разработчиков MPI. Классификация функций MPI. Структура MPI программы. Пример программы.
Стандарт MPI. Операции поддерживаемые и неподдерживаемые в MPI. Идентификации в MPI. Двухточечные передачи в MPI (виды передач и функции для посылок и приёмов сообщений). Примеры организации передач.
Двухточечные передачи в MPI. Организация блокирующих и неблокирующих посылок/приёмов сообщений. Функции (основные и вспомогательные), используемые при неблокирующих посылках и приёмах. Примеры.
Двухточечные передачи в MPI. Организация отложенных посылок/приёмов сообщений. Функции (основные и вспомогательные), используемые при отложенных посылках и приёмах. Примеры использования.
Типы данных в MPI программе. Структурированные данные, виды и способы их передачи. Передача структурированных данных с сосредоточенными и распределёнными элементами. Примеры.
Коллективные передачи данных в MPI. Виды коллективных операций. Барьерная синхронизация, распределение и сбор данных. Примеры.
Коллективные передачи данных в MPI. Виды коллективных операций. Рассылки данных и их редукция. Примеры.
Группы процессов и области связи в MPI. Операции с группами процессов. Добавление и удаление групп, логические операции, функции и примеры.
Группы процессов и области связи в MPI. Виды областей связи. Операции с интракоммуникаторами (функции и примеры). Интеркоммуникаторы.
Стандарт OpenMP. Идентификация в OpenMP. Схема выполнения OpenMP программы. Задание параллельных областей программы. Определение и задание числа потоков. Частные и общие данные в параллельной области.
Стандарт OpenMP. Частные и общие данные в параллельной области. Клаузы управления содержимым частных переменных. Способы распределения вычислений по потокам в OpenMP. Примеры.
Стандарт OpenMP. Способы распределения вычислений по потокам в OpenMP. Директивы распределения вычислений, примеры их использования. Директива for и её применение.
Стандарт OpenMP. Директива for и её применение. Способы и средства синхронизации в OpenMP.
Классификации вычислительных систем (Флина, Хокни, по доступу к памяти). Достоинства и недостатки систем с различной организацией доступа к памяти. Пути повышения производительности современных микропроцессоров.
Классификации вычислительных систем (Флина, Хокни, по доступу к памяти). Реконфигурируемые вычислительные системы (РВС) на ПЛИС. Архитектура базового модуля РВС, структуры компонентов и системы в целом. Требования к элементной базе.
Современные многоядерные микропроцессоры. Пути и способы повышения производительности современных микропроцессоров. Классификация многоядерных микропроцессоров.
Современные многоядерные микропроцессоры. Классификация многоядерных микропроцессоров. Многоядерные микропроцессоры фирм IBM, Intel и AMD, сравнение их архитектур и топологий соединения.
Современные многоядерные микропроцессоры. Способы повышения производительности современных микропроцессоров. Процессоры фирм Intel, SUN и альянса STI.
Высокопроизводительные мультипроцессорные серверы. Требования предъявляемые к серверам. Ультрапортовая (UPA) архитектура. Пример реализации UPA-архитектуры.
Ультрапортовая (UPA) архитектура. Серверы SUN с UPA-архитектурой. Конфигурация сервера SUN Fire 15K. Назначение доменов в сервере SUN Fire 15K.
Кластерные вычислительные системы (КВС). Сравнение КВС с другими системами. Обобщённая структура и классификация кластерных вычислительных систем. Планирование и выполнение задач в КВС.
Кластерные вычислительные системы (КВС). Обобщённая структура КВС. Схемы обеспечения устойчивости в КВС. Кластер МЭИ. Структура узла кластера МЭИ.
Метакомпьютеры и Grid- системы. Концепция Grid. Виды Grid- систем. Особенности метакомпьютеров Grid- типа и выполняемых ими программ. Планирование ресурсов в Grid.
Массивно-параллельные (MPP) вычислительные системы, их сравнение с системами других классов. Вычислительные системы семейства IBM Blue Gene. Параметры систем IBM Blue Gene/L и IBM Blue Gene/P. Узел системы IBM Blue Gene/P.
Вычислительные системы семейства IBM Blue Gene. Параметры системы IBM Blue Gene/L. Узлы (виды узлов) системы IBM Blue Gene/L. Структурная схема BLC ASIC. Структурные компоненты системы IBM Blue Gene/L. Коллективные передачи в IBM Blue Gene/L.
Параметры системы IBM Blue Gene/L. Узлы (виды узлов) системы IBM Blue Gene/L. Сети и структуры сетей системы IBM Blue Gene/L. Структура схемы BLL ASIC и схема коммутации портов в ней. Конфигурация торовых колец.
Сети и структуры сетей системы IBM Blue Gene/L. Конфигурация торовых колец. Монтаж на Midplane. Внешние сети и их подключение. Link Card и Service Card.
Массивно-параллельные (MPP) вычислительные системы, их сравнение с системами других классов. Вычислительные системы семейства Cray XT5. Узлы Cray XT5, их виды и структура. Топология и компоновка Cray XT5.
Система IBM Roadrunner Структурные схемы модуля TriBlade и системы в целом. Многоядерный процессор Cell фирмы STI.