Programming Techniques for Supercomputers (Lecture and Tutorial) (PTfS)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Programming Techniques for Supercomputers (Lecture and Tutorial))
(Prüfungsordnungsmodul: Wahlpflichtbereich Informatik)

Lehrveranstaltungen:

• • Programming Techniques for Supercomputers
    (Vorlesung, 4 SWS, Gerhard Wellein, Mi, 12:15 - 13:45, H4; Do, 12:15 - 13:45, H10)
  • Programming Techniques for Supercomputers
    (Übung, 2 SWS, Gerhard Wellein, Mo, 14:15 - 15:45, 00.153-113; Mi, 10:15 - 11:45, 0.01-142; ab 3.5.2017)

Empfohlene Voraussetzungen:

Programmierkenntnisse in C/C++ oder Fortran

Inhalt:

Einführung in die Architektur moderner Supercomputer
Einzelprozessoroptimierung (inkl. Speicherhierarchien)
Konzepte des Parallelen Rechnens
Effiziente „Shared-Memory“ Parallelisierung für (OpenMP)
Spezifische Parallelisierungsansätze für Mehrkernprozessoren
Effiziente „Distributed-Memory“ Parallelisierung (MPI)
Hybrider Programmieransatz
GPU computing
Serielle und parallele Perfomancemodellierung
Topologie moderner Rechnersysteme
Energieeffiziente Implementierung und Ausführung paralleler Programme

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden
-erwerben einen umfassenden Überblick über die effiziente Programmierung moderner Supercomputer für numerische Simulationen,
-erlernen moderne Optimierungs- und Parallelisierungsstrategien inklusiver begleitender, zielgerichteter Performancemodellierung,
-erhalten einen Einblick in neuartige Programmiertechniken und alternativen Supercomputerarchitekturen,
-sind in der Lage einfache numerische Methoden auf gängigen Parallelrechnern effizient zu implementieren,
-sind in der Lage moderne Hochleistungsrechner effizient zu programmieren und zu bedienen,
-erhalten einen Einblick in die energieeffiziente Nutzung und Programmierung moderner Hochleistungsrechner.

Literatur:

G. Hager and G. Wellein: Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers. CRC Computational Science Series, 2010. ISBN 978-1439811924
J. Hennessy and D. Patterson: Computer Architecture. A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann Publishers, Elsevier, 2003. ISBN 1-55860-724-2

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mündliche Prüfung Programmiertechniken für Supercomputer / Programming Techniques for Supercomputers (Prüfungsnummer: 37403)

(englischer Titel: Oral Examination on Programming Techniques for Supercomputers)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 66.7 %

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Gerhard Wellein

Termin: 12.10.2017, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 19.03.2018, 13:00 Uhr, Ort: 2.049 - RRZE: 2nd floor
Termin: 01.10.2018, 14:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 11.04.2019, 13:00 Uhr, Ort: 2.049 RRZE 2nd floor

Programming Techniques for Supercomputers (Lecture and Tutorial)_ (Prüfungsnummer: 278169)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 7.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Written exam will also cover material presented and exercised in the tutorials. In der Klausur wird auch Stoff der Übungen abgeprüft.

Prüfungssprache: Englisch

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Gerhard Wellein

Übungsschein Programmiertechniken für Supercomputer / Programming Techniques for Supercomputers (Prüfungsnummer: 43401)

Studienleistung, Übungsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Die in der Übungen behandelten Themen sind Teil der mündlichen Prüfung.

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018

1. Prüfer:

Gerhard Wellein