Architectures of Supercomputers / Architekturen von Superrechnern (ArchSup)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Architectures of Supercomputers)

Lectures:

• • Architectures of Supercomputers / Architekturen von Superrechnern
    (Vorlesung, 2 SWS, Johannes Hofmann)
  • Exercises Architectures of Supercomputers / Übungen Architekturen von Superrechnern
    (Übung, 2 SWS, Johannes Hofmann, Mon, 12:15 - 13:45, 02.133-113; Fri, 14:15 - 15:45, 02.133-113; Raum und Zeit nach Vereinbarung)

Inhalt:

• Principles of computer and processor architectures

• Modern processor architectures

• Homogeneous and heterogeneous multi/many-core processors

• Parallel computer architectures

• Classification and principles of coupling parallel computers

• High speed networks in supercomputers

• Examples of supercomputers

• Programming of supercomputers
  

Lernziele und Kompetenzen:

Wissen

Lernende können die Funktionsweise moderner in Superrechnern eingesetzter Prozessoren wiedergeben. Sie erkennen die besonderen Probleme im Zusammenahng mit dem Ernergieverbrauch und der Programmierung von Superrechnern.

Verstehen

Lernende können die Unterschiede bei der Kopplung paralleler Prozesse darstellen. Sie können Parallelrechner hinsichtlich ihrer Speicheranbindung und den grundlegenden Verarbeitungsprinzipien klassifizieren.

Anwenden

Lernenden sind in der Lage ein eigenes technisches oder mathematisches Problem zur Lösung auf einem Supercomputer umzusetzen und auszuführen. Anhand der in der Vorlesung gezeigten Beispiele sind sie in der Lage, Herausforderungen beim Auffinden von Flaschenhälsen zu verallgemeinern und für ihr konkretes Problem anzuwenden.

Analysieren

Lernende sind in der Lage, ihre Problemstellungen, z.B. naturwissenschaftliche oder technische Simulationsexperimente, hinsichtlich der Rechen- und Speicheranforderungen für einen Supercomputer geeignet für die Architekur zu charakterisieren.

Evaluieren (Beurteilen)

Lernende können mithilfe der aufgezeigten Methodiken zur Leistungsmesung von Parallerechnern unterschiedliche Rechnerarchitekturen bewerten und für ihre Problemstellung die passende Architektur auswählen.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 123#67#H
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Architekturen von Superrechnern)
2. 123#67#H
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Architekturen von Superrechnern)
3. Computational Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2016w | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Architekturen von Superrechnern)
4. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule | Architekturen von Superrechnern)
5. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule | Architekturen von Superrechnern)
6. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule | Architekturen von Superrechnern)
7. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Architekturen von Superrechnern)
8. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik | Architekturen von Superrechnern)
9. Computational and Applied Mathematics (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | NatFak | Computational and Applied Mathematics (Master of Science) | Gesamtkonto | Mandatory modules | Architekturen von Superrechnern)
10. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
11. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
12. Informatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
13. Informatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
14. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
15. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)
16. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2019w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur | Architekturen von Superrechnern)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Architectures of Supercomputers (with Exercises) (Prüfungsnummer: 562038)

Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 0.0 %

weitere Erläuterungen:
30-minütige mündliche Prüfung + verpflichtende Teilnahme an den Übungen + erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021

1. Prüfer:

Dietmar Fey

Architectures of Supercomputers (with Exercises) (Prüfungsnummer: 44601)

(englischer Titel: Architectures of Supercomputers (with Exercises))

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
30-minütige mündliche Prüfung + Teilnahme an den Übungen + erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021

1. Prüfer:

Dietmar Fey

Termin: 21.09.2021, Ort: Erlangen, Martensstr. 3, Raum 07.150
Termin: 21.04.2022, 08:00 Uhr, Ort: H 11