| 科目名 |
分散処理システム論 |
| 担当教員 |
山際 伸一 |
| 対象学年 |
1年,2年 |
クラス |
院：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０１ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月２,木２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
☆講義の概要と目的
スーパーコンピュータやクラスタコンピュータと呼ばれる最近のハイパフォーマンスコンピューティング技術の基礎となる並列・分散処理技術について学ぶ。ハイパフォーマンスコンピューティングを支える基盤技術について理解することができるようになる。講義を通し、今後の技術の行く末についても議論し、並列・分散処理技術の青写真を描くことが出来るようになる。
また、英語教材を用い、分散システム特有の英語表現をできるようになることを目指す。
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| 授業の詳細2 |
☆講義の進め方
前半、後半で異なるトピックを扱う。前半は「マルチプロセッサシステム」を扱い、後半は「マルチコアシステム」を扱う。輪講形式で、講義を進める。
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| 授業の詳細3 |
☆講義の計画と目標
前半：「マルチプロセッサシステムとスレッドレベル並列性」
以下の5項目について、順をおって理解できるようになる。
（１）前半の概要
マルチプロセッサシステムのアーキテクチャ概要と、処理スレッドを定義する上で必須となる基本概念を学び、用語を解説できるようになる。
（２）対称型共有メモリマルチプロセッサシステム
対称型の共有メモリマルチプロセッサシステムのアーキテクチャ、および、その性能を理解し、説明できるようになる。
（３）分散型共有メモリマルチプロセッサシステム
分散型共有メモリマルチプロセッサシステムのアーキテクチャ、および、その性能を理解し、説明できるようになる。
（４）プロセッサ間同期とメモリコンシステンシモデル
処理スレッドを同期するための仕組みと、メモリ内容の一貫性を定義する手法について、説明することが出来るようになる。
（５）システムの実例と今後の展望
実際のシステムを通じて、これまで学んだ事柄を応用することが出来る。また、マルチプロセッサシステムの今後について議論することが出来るようになる。
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| 授業の詳細4 |
後半：「マルチコアシステムとGPGPU」
以下の5項目について、順を追って理解を深める。
（１）GPGPUの概要と歴史
マルチコアアーキテクチャの発展とグラフィックプロセッサを使った高性能計算に関して、説明できるようになる。
（２）CUDA
CUDAの概要と、CUDAで扱うプログラミング手法を学び、CUDAを使ったプログラム開発を始めることが出来るようになる。
（３）GPGPUの応用例
CUDAをつかった応用例を知り、GPGPUの利用箇所を特定することが出来るようになる。
（４）OpenCL
OpenCLの概要と、OpenCLで扱うプログラミング手法を学び、OpenCLを使ったプログラム開発を始めることが出来るようになる。
（５）GPGPUの今後
GPGPUの今後について議論し、動向を追うための知識と、その手段を得ることが出来る。
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| 授業の詳細5 |
☆教科書
以下、3冊から抜粋する。購入しなくても良い。
・David A. Patterson and John L. Hennessy,
"Computer Architecture, Fourth Edition: A Quantitative Approach",
Morgan Kaufmann, ISBN:0123704901, September 2006
・David B. Kirk and Wen-mei W. Hwu,
"Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach",
Morgan Kaufmann, ISBN: 0123814723, February 2010
・Hubert Nguyen, "GPU Gems 3",
Addison-Wesley Professional,ISBN: 0321515269, August 2007
注）初回の講義の1週間前までに、初回分の資料を配付する。初回の講義にはそれを予習して望むこと。
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| 授業の詳細6 |
☆成績評価
・輪講で用いる資料および原稿、クオータ末レポート、ミニテスト（講義の前に行う）で総合評価する
・輪講資料４０％、クオータ末レポート４０％、ミニテスト２０％とし、以下に示す配分で合計６０％以上を合格とする。
９０％以上 AA
８０〜８９％ A
７０〜７９％ B
６０〜６９％ C
６０％未満 F
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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