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Lehrstuhl für Informatik 12
Ferienakademie 2013
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Ferienakademie 2013 - Kurs 5
Multi-Core = Multi-Performance?

Durnholzer See
Kursleiter:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Teich
Prof. Dr. Michael Bader
Prof. Dr.-Ing. Martin Radetzki
Betreuer:
Dr.-Ing. Frank Hannig
Dipl.-Ing. Sascha Roloff
Sebastian Rettenberger, M.Sc.

Inhalt:

Prozessoren mit mehreren Kernen sind heute bereits sehr weit verbreitet. Vertreter solcher Architekturen sind beispielsweise moderne Grafikprozessoren, die aus bis zu 3072 so genannter Stream Processors bestehen können oder auch der Cell-Prozessor, mit seinem Power Processing Element und acht zusätzlichen Synergistic Processing Elements. Mehrkernprozessoren besitzen eine sehr hohe theoretische Rechenleistung und eröffnen dadurch faszinierende neue Möglichkeiten in naturwissenschaftlichen und anderen berechnungsintensiven Bereichen, wie etwa Multimediaanwendungen, Medizintechnik oder Finanzwirtschaft. Damit die Leistungsfähigkeit voll ausgeschöpft werden kann, muss jedoch eine effiziente Abbildung von Algorithmen auf die Architektur des jeweiligen Mehrkernprozessors gefunden werden. Gegenüber traditionellen Einkernprozessoren ist dabei oftmals ein radikales Umdenken bei der Programmierung erforderlich.
Ziele dieses Kurses sind das Gewinnen von Einblicken in modernste Mehrkernarchitekturen und entsprechender Programmierparadigmen sowie Sprachen und Werkzeuge zur Simulation und Optimierung der Performance heterogener Vielkernsysteme.

Vorbesprechungen:

  • München: 5. Juli 2013
  • Stuttgart: 9. Juli 2013
  • Erlangen: 10. Juli 2013 (Folien)

Vorträge:

Termin Thema Vortragende Vorbereitungsmaterial
Montag, 23.09.2013 Tiled Architectures and Architecture Trends Florian Bauer, Christoph Will Borkar2007, Borkar2011
Dienstag, 24.09.2013 PGAS Parallel Programming Model and X10 Language Johannes Bayerl, Lukas Hahmann Hudak2013, Grove2011
Mittwoch, 25.09.2013 Object Detection using Harris Corner Detection, SIFT Feature Extraction and Matching Michael Eischer, Tobias Langer Harris1988, Alhwarin2010, Muja2009
Donnerstag, 26.09.2013 Multicore, Caches und Stencil Codes
Freitag, 27.09.2013 Vektorisierung
Samstag, 28.09.2013 GPU Computing
Sonntag, 29.09.2013 Ereignisgesteuerte Simulation Lorin Kazaz Zeigler2000

Vorbereitung praktischer Teil:

In der zweiten Woche findet eine praktische Programmieraufgabe statt in der die Teilnehmer eine Kette von Bildverarbeitungsalgorithmen in der Programmiersprache X10 programmieren und testen werden. Um dies erfolgreich durchführen zu können, sind einige Vorbereitungen notwendig. Für die Programmieraufgaben ist erstmal ein Laptop nötig auf dem Linux installiert ist. Weiterhin sollte jeder Teilnehmer vorher einmal die Programmiersprache X10 auf seinem Laptop ausprobiert haben. Dazu gibt es eine Eclipse-basierte Entwicklungsumgebung (X10DT), die kostenlos runtergeladen werden kann. Wer den X10 Compiler lieber ohne Entwicklungsumgebung direkt auf der Konsole verwenden will, der kann auch die vorkompilierten Binaries runterladen. Syntax-Files für den Editor Vim sind z.B. im Quellcode-Release von X10 vorhanden unter x10.common/contrib/vim. Einfach den Inhalt dieses Verzeichnisses in ~/.vim kopieren.

  Impressum Stand: 21 November 2013.   S.R.,F.H.