IN9050 – Programming heterogeneous multi-core architectures

Emnet omhandler problemstillinger knyttet til heterogene multikjernearkitekturer som finnes i alle databehandlingsenheter, som strekker seg fra mobiltelefoner, laptoper og arbeidsstasjoner 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 hetrogene 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 CPUer (ARM), grafikkprosessorer (NVidia) og maskiner som er koblet sammen med PCI Express (Dolphin ICS).

Etter å ha tatt emnet vil du:

• ha forståelse for sammenhengen 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 om å finne, forstå og fastsette flaskehalser i parallelle programmer
• kjennskap til arkitekturen og rammen til tre mye brukte moderne plattformer for parallell programmering
• ha erfaring med å presentere en vurdering av alternative problemløsninger i muntlig, skriftlig og plakatformat
• ha innblikk i det nyeste innen parallellisering for en valgt plattform
• ha erfaring i å parallellisere en virkelig arbeidsbelastning
• ha erfaring med å presentere forelesning til masterstudenter

Ph.d.-kandidater ved UiO søker plass på undervisningen og melder seg til eksamen i Studentweb. Hvis emnet har begrenset kapasitet, vil ph.d.-kandidater som har emnet i sin utdanningsplan ved UiO bli prioritert.

Ph.d.-kandidater som har opptak ved andre utdanningsinstitusjoner må innen angitt frist søke om hospitantplass.

Emnet består av:

• Forelesninger: 30 timer (i sett på 2 timer)
  • Det er ikke obligatorisk å delta
• Tre muntlige, interaktive presentasjoner: 6 timer (i 2 bolker)
  • Presentasjon av det omfattende prosjektets fremgang er obligatorisk
  • Tilstedeværelse for alle presentasjoner er obligatorisk
  • Kun gyldig i samme semester
• En hjemmeeksamen
  • Rapport om bakgrunnen til den omfattende real-world applikasjonen som er gjenstand for parallellisering, relatert arbeid, plattformspesifikke valg og ytelsesvurdering (bestått/ikke bestått)
  • Fungerende kildekode (bestått/ikke bestått)
  • Designdokument (obligatorisk, men ikke gitt karakter)
  • Plakat som illustrerer ytelsesresultater (obligatorisk, men ikke gitt karakter)
• En 30-minutters forelesning om et bestemt real-world testproblem

En hjemmeeksamen bestående av kildekode, en rapport og en presentasjon gjort i form av en forelesning.

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

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: IN5050 - Programmering av heterogene multi-core arkitekturer, INF5063 - Programming heterogeneous multi-core architectures (videreført), INF9063 - Programming heterogeneous multi-core architectures (videreført)