Description

Cette UE présente les concepts et la mise en oeuvre de la programmation parallèle pour accélérer les traitements sur les architectures informatiques qui en sont capables. Les différentes architectures parallèles (machines vectorielles, multi-coeurs, clusters, accélérateurs matériels) y sont étudiées ainsi que les différents types de parallélisme (parallélisme de tâches, de threads, d'instructions et de données) et leur efficacité (loi d'Amdahl, évaluation de performances). Cette UE abordera les techniques de parallélisation (analyse de dépendances, ordonnancement) et d'optimisation (localité mémoire, minimisation des communications). Les erreurs classiques de la programmation parallèle y sont détaillés (data race, défaut de synchronisation, incohérence des données), ainsi que les moyens de les identifier et les éviter. Les principes fondamentaux seront mis en oeuvre par la programmation multi-thread pour architecture à mémoire partagée (OpenMP), pour accélérateurs matériels (OpenACC) et/ou pour architectures à mémoire distribuée (MPI).

Compétences visées

À l'issue de cette UE un étudiant saura :
- Identifier ou extraire le parallélisme d'une application existante
- Écrire des applications parallèles optimisées
- Exploiter des architectures parallèles
- Évaluer les performances d'une application parallèle
- Reconnaître et éviter les erreurs de programmation liées au parallélisme

Modalités d'organisation et de suivi

Unité d'enseignement optionnelle au choix : 3 parmi 4

Bibliographie

Références :
- B. Chapman, G. Jost et R van der Pas, Using OpenMP, MIT Press, 2008
- OpenMP Specifications http://www.openmp.org/specifications/
- OpenACC Specification https://www.openacc.org/specification
- MPI Standard http://mpi-forum.org/docs/