Computación de altas prestaciones Código:  M0.502    :  5
Consulta de los datos generales   Descripción   Información previa a la matrícula   Objetivos y competencias   Contenidos   Consulta de los recursos de aprendizaje de los que dispone la asignatura   Informaciones sobre la evaluación en la UOC   Consulta del modelo de evaluación  
Este es el plan docente de la asignatura para el segundo semestre del curso 2023-2024. Podéis consultar 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 Computacional, intentaremos profundizar en el campo de la computación de altas prestaciones, viendo las diferentes posibilidades que nos ofrece tanto a nivel de paradigmas de programación, como 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 computación 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.

Amunt

The main part of the reference materials to be used are in English, and also the activities in the course. Also in this course will be used some current articles on the field of high performance computing, which are written in English.

For this reason it is recommended to have a sufficient level of understanding of technical English.

  • Description: This course allows the student to know the concepts and acquire the necessary competences to design and develop computational solutions based on high performance computing as an alternative to traditionally sequential systems. It addresses the process and communications design techniques needed to develop applications that take advantage of the computing resources of today's computing architectures. Allowing the migration from classic algorithms to new optimized algorithms aware of the architecture that allow to obtain better computational performance.
        
  • Requirements: Basic programming knowledge (C or Fortran) and GNU / Linux environments at the user level.
  • Basic Bibliography: UOC Textbook Modules (In English or Spanish language).
  • Used Software: GNU gcc (C/C++/Fortran  compiler) and GNU/Linux distributions like Ubuntu/CentOS.

 

Amunt

This course contains the tools you will need to achieve the following objectives & Skills :

1. Understand the motivations behind high performance computing andparallelism.

2. Understand the fundamentals of parallelism, parallel architectures, and programming models, including those related to shared-memory systems and distributed-memory systems.

3. Learn about the fundamental concepts for programming GPU devices using graphic computing programming models.

4. Understand the fundamentals related to management systems for high performance systems and their components, planning policies, and performance and analysis for high performance systems.

5. Understand the fundamentals and technologies related to distributed computing as well as the paradigms of grid and cloud computing, including their relationship with high performance computing.

6. Understand the fundamentals, characteristics, and main lines of research related to green computing and energy efficiency, as well as to sustainable computing and sustainability.

7. Understand the current challenges facing high performance computing.

 

Amunt

Module 1 - Introduction to high performance computing

1. Motivations behind high performance computing
2. Parallelism and parallel architectures
3. Programming parallel applications
4. Performance for parallel applications
5. Challenges for high performance computing


Module 2 - High performance architectures


1. Functional and data decomposition
2. Flynn's taxonomy
3. SIMD processor architectures
4. Multithread or MIMD processor architectures
5. Many-core architectures: the case of the Intel Xeon Phi

Module 3 - Parallel programming and computing

1. Shared-memory programming models
2. Graphics programming models
3. Programing models for distributed memory
4. Parallel algorithmic schemes


Module 4 - High performance computing system architectures

1. Organization of high performance systems
2. Interconnection networks
3. File systems for high performance systems
4. Job scheduler and resource managers

Module 5 - Introduction to high performance distributed computing

1. Fundamentals of distributed computing
2. Grid computing
3. Cloud computing

Module 6 - Green computing

1. Fundamentals and basic concepts
2. Energy efficiency
3. Sustainable computing and sustainability
4. List of recommended reading

 

Amunt

Amunt

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.

Amunt

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:

  • Si superas la EC y en la prueba de síntesis obtienes la nota mínima necesaria, la nota final se ponderará de acuerdo con los valores establecidos en el plan docente.
  • Si superas la EC pero no obtienes la nota mínima necesaria en la prueba de síntesis, la nota final será la calificación numérica obtenida en la PS.
  • Si superas la EC y no te presentas a la prueba de síntesis, la nota final será un No presentado.
  • Si no superas la EC, la nota final será la nota de la EC.
  • Si no te presentas a la EC, la nota final será un No presentado.

 

Amunt