Fondamenti di High Performance Computing: Programmazione Parallela e Ottimizzazione

Con la crescita delle dimensioni dei dati e delle esigenze computazionali, la programmazione sequenziale standard non è più sufficiente per risolvere complessi problemi scientifici e ingegneristici. L'High Performance Computing (HPC) sblocca la capacità di scalare le tue applicazioni utilizzando architetture parallele e sistemi distribuiti. Questo corso basato su testo ti guida dai principi fondamentali dell'architettura dei computer alla scrittura di programmi paralleli efficienti. Leggerai spiegazioni chiare, analizzerai frammenti di codice e imparerai come sfruttare i processori multi-core e i cluster di computer per accelerare drasticamente i tuoi calcoli. Cosa imparerai: - Comprendere i concetti fondamentali dell'architettura HPC, le gerarchie di memoria e i limiti dell'accelerazione parallela. - Implementare la programmazione parallela a memoria condivisa utilizzando le direttive OpenMP. - Sviluppare applicazioni a memoria distribuita utilizzando il Message Passing Interface (MPI). - Analizzare e ottimizzare le prestazioni del codice utilizzando moderni strumenti di profilazione e tecniche di vettorizzazione. - Esplorare le tendenze moderne dell'HPC, incluse le basi dell'accelerazione GPU e i flussi di lavoro ad alte prestazioni containerizzati. Il corso inizia con le basi teoriche essenziali dell'hardware informatico e dell'overhead parallelo prima di passare a guide pratiche, passo dopo passo, sulla scrittura e l'ottimizzazione del codice parallelo. Questo corso è progettato per sviluppatori principianti, ricercatori e studenti che desiderano passare dalla programmazione sequenziale al calcolo parallelo. Non è richiesta alcuna conoscenza pregressa di HPC, sebbene una comprensione di base dei concetti di programmazione sia utile. Inizia a padroneggiare i principi del calcolo parallelo e scala il tuo codice oggi stesso.