| Computación de altas prestaciones | Código: M1.309 Créditos: 6 |
Examinaremos arquitecturas de altas prestaciones, sus modelos por computación paralelos y distribuidos y ciertos middlewares para la compuatción Grid y Cloud. Tambien observaremos los diferentes conceptos alrededor de Green Computing, como nuevo paradigma que incorpora la idea de optimización de consumo, a demás de maximizar las prestaciones de los sistemas.
La asignatura profundiza en conceptos avanzados de arquitecturas hardware/software para computación de altas prestaciones. Y es una continuación natural de las asignaturas de grados de informática relacionadas con el área de Arquitectura de Computadores, así como complementaria de asignaturas relacionadas con computación de algoritmos en diferentes areas informaticas, ofreciendo soluciones para la computación de algoritmos de alto coste temporal.
Algunos de los materiales de consulta que se utilizarán están en inglés. También se usarán en esta asignatura algunos artículos de actualidad sobre el ámbito de la computación de altas prestaciones, que están escritos en inglés.
Por este motivo se recomienda disponer de un nivel suficiente de comprensión de inglés técnico.
- Entender las principales características de la computación de altas prestaciones (HPC) y las motivaciones para su uso.
- Comprender los fundamentos de las arquitecturas y de la programación paralela, tanto en el caso de sistemas de memória compartida, como de memória distribuida.
- Comprender los paradigmas de programación HPC.
- Ser capaz de realizar análisis de prestaciones de aplicaciones HPC y del hardware utilizado para ejecutarlas.
- Comprender los beneficios de la utilización de arquitecturas Multihilo/Multicore.
- Ser capaz de considerar los factores de las arquitecturas HPC en la programación en paradigmas paralelos y/o multicore.
- Aprender los fundamentos de programación de dispositivos GPU con modelos de programación CUDA y OpenCL.
- Comprender las decisiones de diseño arquitecturales para entornos HPC en computación Grid y Cloud.
Módulo 1
Introducción a la computación de altas prestaciones
1. Motivaciones de la computación de altas prestaciones
2. Paralelismo y arquitecturas paralelas
3. Programación de aplicaciones paralelas
4. Rendimiento de aplicaciones paralelas
5. Retos de la computación de altas prestaciones
Módulo 2
Arquitecturas de altas prestaciones
1. Descomposición funcional y de datos
2. Taxonomía de Flynn
3. Arquitecturas de procesador SIMD
4. Arquitecturas de procesador multihilo o MIMD
5. Arquitecturas many-core : el caso de Intel Xeon Phi
Módulo 3
Programación y computación paralelas
1. Modelos de programación para memoria compartida
2. Modelos de programación gráfica
3. Modelos de programación para memoria distribuida
4. Esquemas algorítmicos paralelos
Módulo 4
Organización y gestión de sistemas de altas prestaciones
1. Organización de los sistemas de altas prestaciones
2. Redes de interconexión
3. Sistemas de archivos para sistemas de altas prestaciones
4. Sistemas de gestión de colas y planificación
Módulo 5
Introducción a la computación distribuida de altas prestaciones
1. Fundamentos de la computación distribuida
2. Computación Grid
3. Computación Cloud
Módulo 6
Green computing
1. Fundamentos y conceptos básicos
2. Eficiencia energética
3. Computación sostenible y para la sostenibilidad
| Material | Soporte |
Durante el semestre se desarrollarán una serie de actividades (PECs) relacionadas con la busqueda de información del estado actual de la computación de altas prestaciones, que ayudarán al estudiante tanto a consolidar los conocimientos adquiridos con los materiales como al hecho de conocer de primera mano el estado del arte en el momento que está cursando la asignatura.
En estas actividades (PECs), el estudiante tambe tendrá que realizar partes prácticas en entornos de programación de altas prestaciones donde se tenga que utilizar las tecnologías explicadas en la asignatura. Estas prácticas se harán tan en entornos propios del estudiante cómo en entornos software/hardware proporcionados por la asignatura.
El seguimiento activo de los espacios del aula (tablero, foro) es de primordial interés, dado que habitualmente se plantean dudas, se dan respuestas y se tratan temas relacionados con la materia de estudio.
Es importante intentar realizar un trabajo constante de estudio y aplicación de los contenidos dado que esta es la vía habitual de asegurar el éxito para superar la asignatura. En este sentido van las propuestas de distribución temporal de aprendizajes incluidas en este documento y las otras que se puedan dar durante el curso.
La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.
La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.
El estudiante será calificado con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.
La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).
Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.
Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.
La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.
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Para aprobar la asignatura tienes que superar la evaluación continua (EC) y realizar una prueba de síntesis (PS). La calificación final (CF) de la asignatura se calcula de acuerdo con lo siguiente:
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Nota final de asignatura: EC + PS
EC = 60 %
PS = 40 %
Notas mínimas:
· PS = 3,5
Cuando la nota obtenida en la PS sea inferior a los mínimos establecidos para cada fórmula, la calificación final de la asignatura será la nota obtenida en la PS.
La nota final del AC se determinará en función de las calificaciones obtenidas parcialmente, la participación del estudiante en el foro y haber demostrado un dominio suficiente en los aspectos fundamentales de la asignatura durante el semestre.
La evaluación continuada (AC) se composa de varías actividades o pruebas de evaluación continuada (PEC), de las cuales la distribución temporal podréis observar en el calendario
Para poder superar la evaluación continuada (AC) y la práctica tendréis que entregar cada una de las PEC dentro de los plazos establecidos.
El seguimiento correcto de la asignatura os compromete a realizar las actividades propuestas de manera individual y según las indicaciones que pauta este Plan Docente. En caso de que no sea así, las actividades se evaluarán con una D.
Por otro lado, y siempre a criterio de los Estudios,el incumplimiento de este compromiso puede suponer que no se os permita superar ninguna otra asignatura mediante evaluación continuada ni en el semestre en curso ni en los siguientes.
Tal y cómo se ha indicado en la metodología de la asignatura, el consultor os guiará y orientará a través del Tablero del aula para qué podáis hacer un buen seguimiento de la asignatura. También responderá las dudas que vayan saliendo en el Foro del aula así como las consultas y comentarios enviados a su buzón personal.
El consultor también hará un seguimiento personalizado de la evaluación continua, revisará todas las PEC entregadas y comentará de forma cualitativa a nivel grupal y/o individual la resolución. Estos comentarios os ayudarán a progresar en vuestro aprendizaje y adquirir el conjunto de las competencias.