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

Lehrveranstaltungen:

• • Programming Techniques for Supercomputers
    (Vorlesung, 4 SWS, Gerhard Wellein, Di, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting; Mi, 16:15 - 17:45, Zoom-Meeting; Do, 16:15 - 17:45, Raum n.V.; Please register at Moodle: http://tiny.cc/PTfS or https://moodle.rrze.uni-erlangen.de/course/view.php?id=449)
  • Programming Techniques for Supercomputers - Exercises
    (Übung, 2 SWS, Gerhard Wellein, Mo, 14:15 - 15:45, Zoom-Meeting; Mi, 10:15 - 11:45, Zoom-Meeting; First tutorials: Monday, April 29th)

Empfohlene Voraussetzungen:

Experience in C/C++ or Fortran programming required; basic knowledge of MPI and OpenMP programming

Inhalt:

• Introduction to the architecture of modern supercomputers
  

• Single core architecture and optimisation strategies
  

• Memory hierarchy and data access optimization
  

• Concepts of parallel computers and parallel computing
  

• Efficient “shared memory” parallelisation (OpenMP)
  

• Parallelisation approaches for multi-core processors including GPUs
  

• Efficient “distributed memory” parallelisation (MPI)
  

• Roofline performance model
  

• Serial and parallel performance modelling
  

• Energy efficient implementation and execution of parallel programs

Lernziele und Kompetenzen:

Students

• acquire a comprehensive overview of programming modern supercomputers efficiently for numerical simulations
  

• learn modern optimisation and parallelisation strategies, guided by structured performance modelling
  

• acquire an insight into innovative programming techniques and alternative supercomputer architectures
  

• are able to implement basic numerical methods with high hardware efficiency on parallel computers
  

• are able to program and use modern supercomputer with high (energy) efficiency
  

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)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik | Programming Techniques for Supercomputers (Lecture and Tutorial))

Studien-/Prüfungsleistungen:

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.
Falls die Klausur bestanden wird, kann die Note durch eine erfolgreiche Bearbeitung der Übungen verbessert werden.
Gemäß Corona-Satzung wird als alternative Prüfungsform festgelegt: mündliche Prüfung mit 30 Minuten Dauer

Prüfungssprache: Englisch

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Gerhard Wellein

Termin: 30.07.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 25.04.2022, 18:00 Uhr, Ort: 2.049 (2nd floor RRZE building)
Termin: 12.08.2022
Termin: 12.08.2022