Цели и задачи дисциплины
Целью преподавание дисциплины «Архитектура параллельных вычислительных систем» является изучение методов параллельный обработки данных и изучение приемов организации параллельный обработки данных.
Задачи изучения дисциплины
Знание и умение, полученные при изучении дисциплины должны соответствовать знаниям и умениям магистра, установленным в квалификационной характеристике.
Знания: в процессе изучение курса магистранты должны получить систематизированные знания об организации и основных принципах работы основных составляющих вычислительных систем различного плана.
Умения: в результате изучение дисциплины магистранты должны уметь исходя из особенности решаемы задачи вычислительных систем, понимать особенностей структурны организации, владеть принципами модернизации средстввычислительный техники.
Пререквизиты: дисциплина базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплины: «Информатика», «Организация вычислительных машин», «Прикладная теория цифровых автоматов», «Схематехника».
Постреквизиты: знания и умение, получения при выполнении магистрской диссертации.
2.Система оценки знаний
По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального исследовательского технического университета имени применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Сведение об оценке знаний осуществляются по балльной рейтинговой.
Для каждой дисциплины устанавливается следующие виды контроля: текущий контроль, итоговый контроль.
Видами текущего контроля являются контрольные работы, рефераты, семестровые задания, коллоквиумы, выполнение лабораторных работ и др. к итоговому контролю относятся курсовой проект или курсовая работа экзамен. В зависимости от видов итогового контроля применяется различная различная разбалловка видов контроля. (таблица 3).
Таблица 3. Распределение рейтинговых процентов по видам контроля.
№ вариантов | Вид итогового контроля | Виды контроля | Проценты |
2. | Экзамен | Итоговый контроль | 100 |
Рубежный контроль | 100 | ||
Текущий контроль | 100 |
Сроки сдачи результатов текущего контроля должны определяться календарным графиком учебного процесса по дисциплине (таблица 4). Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом, которое указывется в учебно методическом комлексе дисциплины.
Таблица 4. Календарный грфик учебного по дисциплине «Архитектура параллельных вычислительных систем»
Недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | ИК |
Виды контроля | Л1 | К1 | Л2 | Р1 | К2 | Л3 | РК1 | Р2 | Л4 | К3 | Р3 | Л5 | Р4 | РК2 | Э | |
Неделное количество контр | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
Виды контроля: Л – лабораторная работа; К – контрольная; РК – рубежные котроль; Р – рефераты; Э – Экзамен и др. |
Таблица 5. Оценка знаний студентов
Оценка | Буквенный эквивалент | Рейтинговый балл (в процентах %) | В баллах |
Отлично | А | 95-100 | 4 |
А- | 90-94 | 3,67 | |
Хорошо | В+ | 85-89 | 3,33 |
В | 80-84 | 3,0 | |
В- | 75-79 | 2,67 | |
Удовлетворительно | С+ | 70-74 | 2,33 |
С | 65-69 | 2,0 | |
С- | 60-64 | 1,67 | |
Неудовлетворительно | D+ | 55-59 | 1,33 |
D- | 50-54 | 1,0 | |
F | 0-49 | 0 |
3. Содержание дисциплины
№ | Названия тем, содержание | Академические часы | |||
Лек | Лаб | СРСП | СРС | ||
1 | Введение. Краткое содержание курса параллельные вычисления, уровни параллелизма. Основные метрики | 2 | 2 | 3 | |
2 | Закономерности параллельных вычисление | 2 | 2 | 3 | |
3 | Классификация вычислительных систем | 2 | 2 | 3 | |
4 | Архитектура памяти ВС. ВС с общей памятью | 2 | 2 | 3 | |
5 | ВС с распределено разделяемой памятью. ВС с распределено памятью. | 2 | 2 | 3 | |
6 | Топология ВС. Метрика сетевых соединений. Функция маршрутизации. | 2 | 2 | 3 | |
7 | Статические топологии ВС | 2 | 4 | 2 | 3 |
8 | Динамические топологии ВС | 2 | 6 | 2 | 3 |
9 | Векторные ВС | 2 | 12 | 2 | 3 |
10 | Матричные ВС | 2 | 2 | 3 | |
11 | Ассоциативные ВС | 2 | 2 | 3 | |
12 | Систолические ВС | 2 | 8 | 2 | 3 |
13 | Симметричные мультипроцессорные системы. | 2 | 2 | 3 | |
14 | Параллельные векторные системы ВС с неоднородным доступом к памяти | 2 | 2 | 3 | |
15 | ВС распределено памятью | 2 | 2 | 2 | |
Всего | 30 | 30 | 30 | 45 | |
Заключение | 135 |
3.2. Называние и содержание лабораторных работ.
Объем в часах (30 часов)
№ | Называние тем | Содержание | Объем в часах |
1. | Исследование статических топологии | Исследование топологии с различными функциями маршрутизации | 4 |
2. | Исследование многоступенчатых динамических топологии | Исследование блокируемых, неблокируемых такими реконфирируемых топологии | 6 |
3. | Исследование структуру векторного процессора векторно - параллельной обработкой | Разработка структуры векторного процессора векторно–параллельной обработкой на операционных структурах | 4 |
4. | Исследование векторного процессора, на векторном конвейере (сложение с плавающей точкой) | Разработать структуры векторного процессора, для выполнения операции сложения на векторномконвестере | 4 |
5. | Исследование векторного процессора, на векторном конвейере для умножения чисел с плавающей запятой | Разработать структуры векторного процессора на векторномконвестере для умножения чисел с плавающей точкой | 4 |
6. | Исследование векторного процессора, на векторном конвейере для деления чисел с плавающей запятой | Разработать структуры векторного процессора на векторномконвестере для деления чисел с плавающей точкой | 4 |
7. | Исследование систолического процессор для умножения матрицы на вектор | Построить структуру систолического процессора с использованием прямоугольной систолические матрицы для умножения матриц на вектор | 4 |
3.3. Самостоятельная работа магистранта с преподавателем
3.4. Самостоятельная работа магистранта
Законы параллельный обработки: «Амдала, Густафсона, и Сан-Ная их сравнительная оценка (3часа). Анализ полной классификации ВС (3часа). Анализ архитектурных моделей памяти. Особенности ВС с физический разделяемый памятью.(3 часа) Архитектура памяти NUMA и COMA (3 часа). Функции маршрутизации данных (3 часа). Статистическая топология ВС (3 часа). Динамические топология ВС (3 часа) Векторные процессоры (3 часа). Матричные процессоры (3 часа). Массивы процессорных элементов (3 часа). Ассоциативные процессоры (3 часа). Систолические процессоры (3 часа). ВС с массовой параллельной обработки (3 часа). Кластерные ВС (3 часа).3.5. График поведения занятий
№ | Дата | Время | Наименование темы лекции |
1 | Введение. Содержание курса. Связь с другими дисциплинами. Параллельные вычисления. Уравнения параллелизма. Метрика вычислений. | ||
2 | Законы параллельного вычисления. | ||
3 | Классификация параллельных ВС. | ||
4 | Организации памяти ВС. Классификация. Архитектура памяти ВС. Физическая разделяемая память. | ||
5 | Физическое распределенная разделяемая и распределенная память. | ||
6 | Топология ВС. Классификация по топологии и метрика сетевых соединений. Маршрутизации данных. | ||
7 | Статистические топологии. | ||
8 | Динамические топологии сетей. | ||
9 | Векторные ВС. Векторные и векторно-конвейерные ВС. | ||
10 | Матричные ВС. | ||
11 | Ассоциативные процессоры и ВС на их основе. | ||
12 | ВС систолической структуры. | ||
13 | Симметричные мультипроцессорные системы. | ||
14 | ВС с разделяемой памятью. Параллельные векторные системы. | ||
15 | Системы с массовой параллельной обработкой. Кластерные ВС. | ||
Наименование темы лабораторных работ | |||
1 | Исследование статических топологии | ||
2 | Исследование многоступенчатых динамических топологии | ||
3 | Исследование структуры векторного процессора с векторно - параллельной обработкой | ||
4 | Исследование векторные процессора, на векторном конвейере (сложение с плавающей точкой) | ||
5 | Исследование векторного процессора, на векторном конвейере для умножения чисел с плавающей запятой | ||
6 | Исследование векторные процессора, на векторном конвейере для деления чисел с плавающей запятой | ||
7 | Исследование систолический процессор для умножения матрицы на вектор |
4. Учебно-методические материалы по дисциплине.
4.1 Основные материалы
1. , Организация ЭВМ и систем.- СПб.: Питер 2014
2. Организация ЭВМ.- СПБ.:Питер, 2003-848 с:
3. , , Попов ЭВМ и вычислительных систем. М.: Форум 2008
4.2. Дополнительные материалы
1. Танебаум 7. Архитектура компьютера. 5-ое издание.-СПб. Питер 2007
2. Хорошевский вычислительных систем. М.: издание МГТУ им. Баумана 2005
3. Буза компьютеров. Минск. Новое издание, 2006
СОДЕРЖАНИЕ
1.Цели и задачи дисциплины...................................................................5
2. Система оценки знаний.........................................................................5-6
3. Содержание дисциплины......................................................................7-8
4 .Список литературы................................................................................9
