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Table des matières

1 Introduction

1.1 Contexte

Ce cours constitue le module iahp (Informatique À Haute Performance) de la branche brestoise du dea informatique de Rennes 1 avec le module iahp (ex-apco, architecture parallélisme et compilation) et de l'isia, Institut Supérieur d'Informatique et d'Automatique de l'École des Mines de Paris.

1.2 Mots-clés

Architecture des ordinateurs, parallélisme, optimisation de programmes, compilation, langages parallèles, programmation parallèle, systèmes embarqués.

1.3 Objectifs

• Présentation des techniques utilisées dans les ordinateurs pour atteindre les performances les plus élevées d'un point de vue
  • architecture (parallélisme, systèmes embarqués) ;
  • langage ;
  • compilation ;
  • applications ;
• utilisation industrielle des ordinateurs parallèles.

1.4 Prérequis

Notions d'architecture des ordinateurs, programmation en langage C, unix.

1.5 Logiciels nécessaires

Environnement unix, mpi, Openmp, compilateur fortran ou C avec parallélisation Openmp.

2 Contenu

Le module est constitué de 18 heures de cours et 12 heures de travaux pratiques. L'emploi du temps se trouve à https://info.enstb.org/enseignement/mri/planning.

La fiche de description du cours à l'isia se trouve à :
http://www-isia.cma.fr/liste_cours/I%2034%20Informatique%20%E0%20Hautes%20Performances.pdf et la liste de tous les cours dans http://www-isia.cma.fr/page.php ?rub=enseignements&srub=cours.

2.1 Liste du contenu

• Introduction ;
• architecture avancée et parallélisme (2 jours) :
  • intra-processeur (pipeline, superscalaire, vliw, simultaneous multi-threading, fonctions booléennes) ;
  • parallélisme inter-processeur (simd, mimd, asip, flot de donnée, réseaux d'interconnexion, entrées-sorties,...) ;
  • vous avez dit performances ? Systèmes enfouis ou embarqués (soc, noc,...) ;
• optimisation de programmes séquentiels ;
• programmation
  • à parallélisme de données (fortran hpf) ;
  • à parallélisme de contrôle (Openmp, mpi) ;
  • fortran, C et langage machine ;
• étude de la parallélisation d'un code de simulation sur divers systèmes :
  • parallélisation sur ordinateurs mémoire partagée (type Sun multiprocesseur, Silicon Graphics) avec Openmp ;
  • parallélisation sur système mpp en mode passage de message avec mpi et cluster de pc Linux
• visite à mecalog : application du parallélisme aux crashes virtuels de voitures : présentation
  • des techniques de programmation des langages,
  • de l'application,
  • des machines utilisées.

2.2 Supports de cours

Copie des ((trop !) nombreux) transparents :

• introduction ;
• architecture avancée des ordinateurs et parallélisme ;
• processeurs multimédia ;
• optimisation de programmes séquentiels ;
• Openmp : j'utilise le tutoriel sur Openmp de Tim Mattson et Rudolf Eigenmann à SC'99 à http://www.openmp.org/presentations/index.cgi ?sc99_tutorial (je visualise le PowerPoint avec StarOffice ou OpenOffice) ;
• programmation parallèle (http://enstb.org/~keryell/cours/MR2/IAHP/Prog_Parallele)
  • hpf (http://enstb.org/~keryell/cours/MR2/IAHP/HPF de mon collègue Fabien Coelho http://www.cri.ensmp.fr/~coelho) ;
  • HyperC ;
  • mpi j'utilise maintenant « An Introduction to MPI Parallel Programming with the Message Passing Interface » de William Gropp & Ewing Lusk (http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/tutorial/mpiintro/MPIIntro.PPT) car mon cours sur mpi (http://enstb.org/~keryell/cours/MR2/IAHP/MPI) est trop gros pour le temps imparti ;
• des travaux pratiques pour s'occuper quelques semaines si on veut en plus des heures réglementaires. ☺

3 Enseignants

Les cours sont assurés par Ronan Keryell (enstbr) et Éric Lequiniou (mecalog).