Computación de altas prestaciones Código:  M1.309    :  6
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Este es el plan docente de la asignatura. Os servirá para planificar la matrícula (consultad si la asignatura se ofrece este semestre en el espacio del Campus Más UOC / La Universidad / Planes de estudios). Una vez empiece la docencia, tenéis que consultarlo en el aula. (El plan docente puede estar sujeto a cambios).
En esta asignatura dentro del máster de Ingeniería Informática, intentaremos profundizar en el campo de la computación de altas prestaciones, viendo las diferentes posibilidades que nos ofrece tan a nivel de paradigmas de programación, aplicaciones, así como las diferentes soluciones arquitecturales hardware/software que nos permiten trabajar en este campo (supercomputación, sistemas distribuidos, o arquitecturas como las GPUs).

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.

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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.

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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.

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  • 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.

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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

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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.

Se calificará al estudiante 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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Esta asignatura solo se puede superar a partir de la evaluación continua (EC) y una prueba de síntesis (PS). Para hacer la PS hay que haber superado la EC. La fórmula de acreditación es: EC + PS. Las calificaciones finales de la asignatura se calcularán de la siguiente manera:
- EC superada y presentando la PS: la calificación final será el resultado de la fórmula de cálculo EC + PS.
- EC no superada y, por lo tanto, no se presenta la PS: la calificación final será No presentado.
- EC de calificación No presentado y, por lo tanto, no se presenta la PS: la calificación final será No presentado.
- EC superada pero no se presenta la PS: la calificación final será No Presentado.

 

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