DISI Laurea e Diploma in Informatica



Corso di

Architettura degli Elaboratori: Architetture Parallele




Attivazione:
Anno Accademico 98/99, secondo semestre
Docente:
Prof. Giovanni Chiola (email: chiola@disi.unige.it)
Informazioni generali:
Piani di Studio, Prerequisiti, Obiettivi, Programma, Esame, Testi di Riferimento.


Piani di Studio

Questo corso é progettato come corso caratterizzante l'indirizzo "Architetture Hardware e Software" del corso di Laurea in Informatica. Il corso é tuttavia "autocontenuto" (ossia fornisce una panoramica generale abbastanza completa dell'argomento) e può quindi essere inserito come insegnamento opzionale anche in un piano di studio ad indirizzo diverso senza richiedere necessariamente l'inserimento di altri insegnamenti dell'indirizzo "Architetture". Data la sua caratterizzazione a cavallo tra aspetti teorico-metodologici ed aspetti schiettamente applicativi, l'insegnamento é adatto ad essere inserito anche come opzionale al terzo anno di Diploma Universitario in Informatica per chi fosse interessato ad applicazioni di tipo "High Performance Computing".

A livello di predisposizione degli orari verrà considerato come corso da inserire al quinto anno della laurea oppure al terzo anno del diploma. Nell'economia di un piano di studi individuale, tuttavia, non ci sono controindicazioni all'inserimento dell'insegnamento al quarto anno del corso di laurea (se non per eventuali sovrapposizioni di orario con altri corsi inseribili al quarto anno).


Prerequisiti

É richiesto aver frequentato i corsi del primo biennio di Informatica, con particolare riferimento agli argomenti dei corsi di Architettura degli Elaboratori, Algoritmi e Strutture Dati, Sistemi Operativi. In particolare per le esercitazioni di laboratorio si richiede dimestichezza con il sistema operativo Linux e possibilmente anche dell'ambiente di programmazione in linguaggio C basato sui tools GNU.

Fondamentale per l'accesso alla letteratura sull'argomento é la conoscenza della lingua Inglese, almeno a livello scritto.

É utile in oltre avere nozioni di elementari di sistemi distribuiti, di protocolli di comunicazione in rete locale, e di statistica, anche se la mancanza di questi requisiti non pregiudica la possibilità di seguire il corso con profitto.


Obiettivi

Il corso si propone come obiettivo l'introduzione delle tematiche e delle tecniche fondamentali per l'assemblaggio e l'uso di sistemi paralleli ad alte prestazioni per applicazioni di tipo sia compute-intensive che data e communication-intensive. Verranno trattati sia aspetti teorici che pratico/applicativi, e si tenderà a sviluppare le capacità di realizzazione di applicazioni su piattaforme parallele ad alte prestazioni.

Programma del corso

Introduzione (4h)
Definizioni, alcuni esempi, tassonomie, problematiche principali.
Panoramica storica (2h)
Macchine vettoriali, data-flow, architetture SIMD, Transputer, Multiprocessori UMA e NUMA.
Ambienti di programmazione parallela (6h)
Linguaggi paralleli, ambienti e librerie SPMD, con approfondimento di PVM, MPI e GAMMA.
I processori (4h)
Tecniche adottate per aumentare le prestazioni dei singoli processori.
La rete di interconnessione (12h)
Topologie, tecnologie, scalabilità, costi, l'interfacciamento tra processo e rete di interconnessione.
Architetture moderne (2h)
MPP, SMP, NOW
Prestazioni di applicazioni(6h)
Benchmarks, misure, profili, tuning.
Oltre alle 36 ore di lezione (circa) svolte dal docente, gli studenti saranno chiamati loro stessi a svolgere dei brevi seminari di 20-30 minuti a testa alla fine del corso, nei quali illustreranno argomenti approfonditi autonomamente a scelta tra quelli accennati a grandi linee a lezione dal docente. Si prevedono in oltre alcune sedute di laboratorio per sperimentare semplici applicazioni in ambienti MPI e GAMMA.

Esame

Si compone di una valutazione (tra 0 e 10 punti) del seminario finale tenuto da ciascuno studente e di una prova orale (valutata da 0 a 20 punti) sugli argomenti teorici visti a lezione e sugli aspetti pratico/applicativi affrontati sia a lezione che in laboratorio.

Testi di riferimento



Comments to: Web Master. Last updated: 6 novembre 1998