Objetivos Conocer los principios básicos que rigen la programación de altas prestaciones (HPC) Hardware Software Conocer las tecnologías más utilizadas para implementar algoritmos paralelos Posix Threads MPI OpenMP (Alex) Las tendencias en el campo de HPC Reducir el tiempo de ejecución
Motivación Hay problemas que no se pueden resolver con un algorítmo secuencial Predicción meteorológica Hardware roadmap Imposible seguir aumentando la velocidad del reloj a causa de la disipación de calor Para aumentar el rendimiento -> aumentar el número de cores y threads per core Configuración PCs actuales = 4 cores Existen PCs (orientado segmento mercado profesional) con 8 cores (2 socket) La tendencia del Hardware implica rediseñar el software para poder aprovechar toda la potencia del hardware Pasar de aplicaciones secuenciales mono-hilo a paralelas multi-hilo Actualmente existe software multihilo -> servidores web, J2EE, BBDD, etc … En definitiva, paralelismo masivo en la era del paralelismo para las masas
Una nueva era en el diseño de sistemas Los sistemas altamente paralelos construidos con múltiples procesadores pequeños, están ocupando un segmento cada vez mayor del mercado de servidores $ 41,995.00 por 1 servidor con 32 cores basado en AMD Generalmente, caracterizados por un rendimiento modesto en aplicaciones mono-hilo, buen rendimiento a nivel d chip (N cores) y excelente relación entre consumo/rendimiento La tecnología de paralelismo, anteriormente utilizada en HPC (High Performance Computing) se está convirtiendo de uso generalizado en toda la pila de software.
Evolución numero de transistores en los Microprocesadores La litografía permitirá seguir escalando nº de transistores por chip (densidad) dual-core Power6 tiene 790 millones
Tendencia en la frecuencia de reloj de los procesadores La disipación de calor limita el incremento en las velocidades del reloj
Chip Power Density La disipación de calor está limitando el aumento de la frecuencia de los relojes, dando lugar a la emergencia de chips multicore con menor consumo de energía
Low power multicores replacing single high-power cores
Tendencia en procesadores multicore Cell = 9 cores, 10 threads
Crecimiento del número de threads por procesador Estamos entrando en la era de la computación masivamente multithread 1 Ejemplo: Sun Niagara; 1 chip = 8 cores x 8 threads/core = 64 threads
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