О курсе

Курс по основам высокопроизводительх вычислений (HPC). Рассматривается эволюция суперкомпьютеров от первых моделей до современных систем, подчёркивая переход от аппаратных к программным вызовам в HPC. Рассказывается про архитектуру и программирование параллельных компьютеров, использование инфраструктуры HPC, методы программирования для различных архитектур, включая графические процессоры (GPU), и элементы машинного обучения. Курс подходит для применения в любых отраслях: в науке, инженерии, медицине и других областях.

Целевая аудитория

• IT архитекторы
• IT менеджеры

Преимущества

Курс даёт не просто теоретические знания, а комплексную подготовку — от понимания принципов HPC до практических навыков разработки и эксплуатации высокопроизводительных систем. Это позволяет быстро войти в профессию или эффективно использовать суперкомпьютеры в исследованиях.

День 1

Основы и начальное применение HPC

• введение в область высокопроизводительных вычислений (HPC), базовые понятия и фундаментальные концепции (включая исторический обзор развития вычислительных систем — от счётных палочек до электронных компонентов, принципы цифровой обработки данных, архитектуру фон Неймана и т. д.)
• освоение HPC без написания собственного кода: использование готовых программ и инфраструктуры
• работа с библиотеками и инструментами для построения рабочих нагрузок под конкретные задачи
• основы производительности: параллелизм, архитектура компьютеров, ключевые технологии, обеспечивающие рост производительности

Цель 1го дня: сформировать у слушателя общее представление о HPC и научить пользоваться существующими решениями без углубления в программирование

День 2

Программирование для HPC: от параллельных приложений к масштабируемым системам

• разработка параллельных приложений для архитектур с общей памятью (shared-memory) с использованием многопоточности (в частности, через OpenMP)
• методы программирования для распределённых систем, обеспечивающие масштабируемость вычислений
• работа с ускорителями (accelerator boards) и гетерогенными системами (включая GPU)
• освоение новых API, позволяющих добиться масштабируемости приложений

Цель 2го дня: обучить слушателя создавать собственные параллельные и распределённые программы для суперкомпьютеров, включая работу с современными ускорителями

День 3

Продвинутые темы HPC

• машинное обучение как отдельный класс приложений и программирования в рамках HPC
• системы массового хранения данных и параллельные файловые системы — критически важный аспект для долгосрочных проектов в области HPC
• углублённое изучение MPI (Message Passing Interface) и методов удалённого вызова процедур
• обзор эволюции вычислительных архитектур и системного ПО за последние 7 десятилетий (включая развитие от унипроцессоров до гетерогенных систем, от операционных систем до компиляторов и менеджеров рабочих процессов)
• перспективные направления развития HPC, в том числе движение к экзафлопсным вычислениям и далее

Цель 3го дня: расширить знания слушателя до промежуточного и продвинутого уровня, познакомить с передовыми технологиями и дать представление о будущем HPC