| Computación de altas prestaciones | Código: M1.309 : 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.
También serian recomendables de forma complementaria conocimientos bàsicos de programación C/C++ (posiblemente Fortran, y Python como añadidos), ya que en las actividades prácticas se necesita analizar y/o modificar código proporcionado en estos lenguajes.
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.
Todo y que las interacciones en el aula se pueden realizar en el idioma de referencia del aula, intentaremos dar preferencia al uso del ingles en el aula.
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.
Competencias generales:
- (01) Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería informática.
- (12) Poseer habilidades para el aprendizaje continuado, autodirigido y autónomo.
Competencias en tecnologías informáticas:
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- (16) Capacidad para modelar, diseñar, definir la arquitectura, implantar, gestionar, operar, administrar y mantener aplicaciones, redes, sistemas, servicios y contenidos informáticos.
- (18) Capacidad para asegurar, gestionar, auditar y certificar la calidad de los desarrollos, procesos, sistemas, servicios, aplicaciones y productos informáticos.
- (22) Capacidad para comprender y poder aplicar conocimientos avanzados de computación de altas prestaciones y métodos numéricos o computacionales a problemas de ingeniería.
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
El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal de cada estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.
La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; el intento fraudulento de obtener un resultado académico mejor; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o la utilización de material o dispositivos no autorizados durante la evaluación, entre otras, son conductas irregulares que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.
Por un lado, si se detecta alguna de estas conductas irregulares, puede comportar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables que se definan en el plan docente - incluidas las pruebas finales - o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales o dispositivos no autorizados durante las pruebas, como redes sociales o buscadores de información en internet, porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas del resto de estudiantes, etc.) sin la correspondiente citación, o porque se ha practicado cualquier otra conducta irregular.
Por el otro, y de acuerdo con las normativas académicas, las conductas irregulares en la evaluación, además de comportar el suspenso de la asignatura, pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.
La UOC se reserva la potestad de solicitar al estudiante que se identifique o que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación por los medios que establezca la universidad (síncronos o asíncronos). A estos efectos, la UOC puede exigir al estudiante el uso de un micrófono, una cámara u otras herramientas durante la evaluación y que este se asegure de que funcionan correctamente.
La verificación de los conocimientos para garantizar la autoría de la prueba no implicará en ningún caso una segunda evaluación.
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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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