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基本的MPI编程技术

1、 MPI编程基本概念：

2、 基本编程语句

3、 主要点到点通信函数：

① 阻塞通信      

② 非阻塞通信

上机实操：

1、 两个进程间相互传递并打印消息

2、 用不同方法实现结点间的循环消息传递（阻塞、非阻塞、发送-接收函数）

3、 超松弛迭代法（SOR）的并行实现

高级MPI编程技术

1、   自定义新的数据类型：

①   连续数据类型   

②   向量数据类型

③   索引数据类型   

④   结构数据类型

2、   集合通信方法

      广播、归约、收集、发散

3、 通信域和虚拟拓扑

4、 并行算法设计一般性方法：

① 划分 ② 通信 ③ 组合 ④ 映射

上机实操：

1、 矩阵向量乘法

2、 计算圆周率

多核编程技术——OpenMP和Pthread

1、   多核、众核编程模型及其发展趋势

2、 Pthread编程

3、 OpenMP多线程编程

上机实操：

1、   用不同的OpenMP制导语句实现计算圆周率

2、   用MPI+OpenMP实现超松弛迭代法的并行

GPU高性能计算——OpenACC编程基础与优化进阶

1、 OpenACC基础：概念，与CUDA区别，编译器，生态；

2、 OpenACC开发环境搭建配置；

3、 OpenACC四步开发流程：判断并行性，并行化表达，显式数据传递，优化

    3.1判断并行性：Profile工具pgprof；

3.2并行化表达：引导关键字Kernerls和Parallel Loop；

3.3显式管理数据的拷贝：引导关键字Data；

3.4优化：统一内存管理，线程并行层级，collapse，tile

OpenACC上机实操：

1.   Hellow world；

2．矢量点乘；

GPU高性能计算——CUDA编程基础与优化进阶

1、 CUDA基础：API、数据并行、线程模型、存储模型、控制、同步、并发和通信、加速比；

2、 CUDA开发环境搭建和工具配置；

3、 CUDA优化进阶：线程组织调度，分支语句，访存优化，数据传输，原子操作；

4、 GPU并行计算模式及案例分析：

    分析调试：parallel nsight，visual profiler，cuda-gdb；

5、 CUDA生态系统和相关专业领域软件介绍；

CUDA上机实操：

1、 Helloworld，向量加，cuda库的使用（cuBLAS、cuFFT   ）；

2、 矩阵乘，直方图，卷积，规约；

大规模并行开发：多GPU开发

1、 GPU异步编程，多GPU编程（混合OpenMP和MPI）及调试调优工具；

2、 OpenACC互操作性：OpenMP，MPI，CUDA；

OpenACC上机实操：

1、 Jacobi迭代

GPU高性能计算——深度学习

1、 深度学习GPU解决方案：

1.1基于GPU的交互式深度学习训练平台：DIGITS；

1.2深度学习框架的GPU加速：TensorFlow，Caffe等；

1.3 NVIDIA深度学习SDK：cuDNN，TensorRT，NCCL；

1.4深度学习显卡选择；

深度学习上机实操：

1、  Caffe，TensorFlow，Theano等通用深度学习框架的GPU加速库cuDNN的使用；

2、   深度学习前端推理引擎TensorRT的使用；

GPU技术前沿

1、 CUDA 9新特性

2、 Pascal，Volta显卡新架构