IN5050 – Programming heterogeneous multi-core architectures

Kort om emnet

Emnet omhandler problemstillinger knyttet til heterogene multikjernearkitekturer som finnes i alle databehandlingsenheter, som strekker seg fra mobiltelefoner og varebenker til store dataklynger.

Du vil lære hvordan asymmetriske kjerner, threadingmodeller, minnehierarkier og interconnectionteknologier bestemmer om beslutninger som blir gjort i parallelle implementeringer av eksempelalgoritmer er vellykkede eller ikke.

Studentene vil få håndfast erfaring med denne utfordringen ved å programmere tre forskjellige arkitekturer. Gjennom emnet skal studentene forstå de utfordringer som finnes i forbindelse med å lage effektive programmer for de ulike arkitekturene. Programmering og dokumentasjon av effekten av alternative valg er en viktig del av emnet.

De tre konkrete arkitekturene endrer seg med aktuell relevans for markedet. Foreløpig vil studentene oppleve dedikerte SIMD-enheter i lav-strøm-CPUer (ARM), grafikkbehandlingsenheter (GPUer, NVidia) og maskiner som er koblet sammen med PCI Express interconnect (Dolphin ICS).

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet vil du:

• ha forståelse for båndene mellom godt parallelliseringsvalg og konkrete parallelle arkitekturer og parallelliseringsrammer (f.eks. tråder, vektorisering og kombinasjoner).
• ha kunnskap om ulike måter å løse parallelliseringsoppgaver på for alternative parallelliseringsmodeller, minnehierarkier og systemarkitekturer.
• ha et godt innblikk i evalueringen av alternative design- og implementeringsalternativer for parallellisering avhengig av arkitektur og rammeverk.
• ha kunnskap rundt det å finne, forstå og fikse flaskehalser i parallelle programmer
• ha en forståelse av typiske pipelines for multimediebelastninger som f.eks. video encoders
• kjenne arkitekturen og rammeverket til tre mye brukte moderne plattformer for parallell programmering
• kunne programmere og profilere tre mye brukte plattformer
• ha erfaring med å presentere en vurdering av alternative problemløsninger i muntlig, skriftlig og plakatformat

Opptak til emnet

Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen  i Studentweb. Studenter tatt opp til andre masterprogrammer kan, etter søknad, få adgang til emnet hvis dette er klarert med eget program.

Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke om opptak til våre studieprogrammer, eller søke om å bli enkeltemnestudent.

Anbefalte forkunnskaper

Data kommunikasjon (f.eks. IN3230 – Nettverk), operativsystemer (f.eks. IN3000/IN4000 – Operativsystemer)

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med IN9050 – Programming heterogeneous multi-core architectures.
• 10 studiepoeng overlapp med INF5063 – Programming heterogeneous multi-core architectures (videreført).
• 10 studiepoeng overlapp med INF9063 – Programming heterogeneous multi-core architectures (videreført).
• 5 studiepoeng overlapp med INF5062 – Programming asymmetric multi-core processors (nedlagt).

Undervisning

Emnet vil bestå av:

• Forelesninger: 24 timer (i sett på 4 timer)
  • Deltakelse er ikke obligatorisk
• Gruppelesninger: 12 timer (i sett med 3 blokker)
  • Deltakelse er ikke obligatorisk
• Tre muntlige, interaktive plakatpresentasjoner: 9 timer (i sett på 3 timer)
  • Presentasjon er obligatorisk
  • Tilstedeværelse på alle presentasjoner er obligatorisk
  • Kun gyldig i samme semester
• Tre hjemmeeksaminer
  • Rapporter om plattformsspesifikke valg og prestasjoner (gradert)
  • Arbeidskildekode (gradert)
  • Plakat som illustrerer resultatresultater (obligatorisk, men ikke gradert)

Eksamen

Tre hjemmeeksaminer, hver bestående av kildekode og en rapport.

• Hver hjemmeeksamen har omtrent like stor vekt (~ 33%)
• Manglende hjemmeeksamener uten gyldige grunner teller som en F

Alle deler av eksamen må bestås, og i samme semester.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: IN9050 – Programming heterogeneous multi-core architectures, INF5063, INF9063

Hjelpemidler til eksamen

Alt, men ingen tekst eller kode kan kopieres ordrett fra andre kilder.

Eksamensspråk

Du kan besvare eksamen på norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

I dette emnet tilbys det ikke utsatt eksamen for eksamenskandidater som er syke før eksamen eller som blir syke under eksamen. Det kan tilbys utsatt innleveringsfrist. Sykdommen må dokumenteres med legeattest datert senest på ordinær innleveringsdato. Du må levere legeattesten til Studieadministrasjonen ved IFI innen innleveringsfristen for hjemmeeksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging på eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen på nytt
• Fusk/forsøk på fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.