Multicore and GPU Programming

An Integrated Approach

Author: Gerassimos Barlas

Publisher: Elsevier

ISBN: 0124171400

Category: Computers

Page: 698

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Multicore and GPU Programming offers broad coverage of the key parallel computing skillsets: multicore CPU programming and manycore "massively parallel" computing. Using threads, OpenMP, MPI, and CUDA, it teaches the design and development of software capable of taking advantage of today’s computing platforms incorporating CPU and GPU hardware and explains how to transition from sequential programming to a parallel computing paradigm. Presenting material refined over more than a decade of teaching parallel computing, author Gerassimos Barlas minimizes the challenge with multiple examples, extensive case studies, and full source code. Using this book, you can develop programs that run over distributed memory machines using MPI, create multi-threaded applications with either libraries or directives, write optimized applications that balance the workload between available computing resources, and profile and debug programs targeting multicore machines. Comprehensive coverage of all major multicore programming tools, including threads, OpenMP, MPI, and CUDA Demonstrates parallel programming design patterns and examples of how different tools and paradigms can be integrated for superior performance Particular focus on the emerging area of divisible load theory and its impact on load balancing and distributed systems Download source code, examples, and instructor support materials on the book's companion website
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Parallel Programming for Modern High Performance Computing Systems

Author: Pawel Czarnul

Publisher: CRC Press

ISBN: 1351385801

Category: Business & Economics

Page: 304

View: 7931

In view of the growing presence and popularity of multicore and manycore processors, accelerators, and coprocessors, as well as clusters using such computing devices, the development of efficient parallel applications has become a key challenge to be able to exploit the performance of such systems. This book covers the scope of parallel programming for modern high performance computing systems. It first discusses selected and popular state-of-the-art computing devices and systems available today, These include multicore CPUs, manycore (co)processors, such as Intel Xeon Phi, accelerators, such as GPUs, and clusters, as well as programming models supported on these platforms. It next introduces parallelization through important programming paradigms, such as master-slave, geometric Single Program Multiple Data (SPMD) and divide-and-conquer. The practical and useful elements of the most popular and important APIs for programming parallel HPC systems are discussed, including MPI, OpenMP, Pthreads, CUDA, OpenCL, and OpenACC. It also demonstrates, through selected code listings, how selected APIs can be used to implement important programming paradigms. Furthermore, it shows how the codes can be compiled and executed in a Linux environment. The book also presents hybrid codes that integrate selected APIs for potentially multi-level parallelization and utilization of heterogeneous resources, and it shows how to use modern elements of these APIs. Selected optimization techniques are also included, such as overlapping communication and computations implemented using various APIs. Features: Discusses the popular and currently available computing devices and cluster systems Includes typical paradigms used in parallel programs Explores popular APIs for programming parallel applications Provides code templates that can be used for implementation of paradigms Provides hybrid code examples allowing multi-level parallelization Covers the optimization of parallel programs
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Information Systems Architecture and Technology: Proceedings of 38th International Conference on Information Systems Architecture and Technology – ISAT 2017

Author: Leszek Borzemski,Jerzy Świątek,Zofia Wilimowska

Publisher: Springer

ISBN: 3319672207

Category: Computers

Page: 358

View: 2076

This three-volume set of books presents advances in the development of concepts and techniques in the area of new technologies and contemporary information system architectures. It guides readers through solving specific research and analytical problems to obtain useful knowledge and business value from the data. Each chapter provides an analysis of a specific technical problem, followed by the numerical analysis, simulation and implementation of the solution to the problem. The books constitute the refereed proceedings of the 2017 38th International Conference “Information Systems Architecture and Technology,” or ISAT 2017, held on September 17–19, 2017 in Szklarska Poręba, Poland. The conference was organized by the Computer Science and Management Systems Departments, Faculty of Computer Science and Management, Wroclaw University of Technology, Poland. The papers have been organized into topical parts: Part I— includes discourses on topics including, but not limited to, Artificial Intelligence Methods, Knowledge Discovery and Data Mining, Big Data, Knowledge Discovery and Data Mining, Knowledge Based Management, Internet of Things, Cloud Computing and High Performance Computing, Distributed Computer Systems, Content Delivery Networks, and Service Oriented Computing. Part II—addresses topics including, but not limited to, System Modelling for Control, Recognition and Decision Support, Mathematical Modelling in Computer System Design, Service Oriented Systems and Cloud Computing and Complex Process Modeling. Part III—deals with topics including, but not limited to, Modeling of Manufacturing Processes, Modeling an Investment Decision Process, Management of Innovation, Management of Organization.
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Parallele Programmierung

Author: Thomas Rauber,Gudula Rünger

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642136044

Category: Computers

Page: 522

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Multiprozessor-Desktoprechner, Cluster von PCs und Innovationen wie Hyperthreading oder Multicore-Prozessoren machen parallele Rechenressourcen allgegenwärtig. Die Ausnutzung dieser Rechenleistung ist jedoch nur durch parallele Programmiertechniken möglich. Das Buch stellt diese Techniken für herkömmliche Parallelrechner und für neuartige Plattformen umfassend dar. Neben den Grundlagen der parallelen Programmierung werden Programmierumgebungen wie Pthreads, Java-Threads, OpenMP, MPI oder PVM sowie die zugehörigen Programmiermodelle behandelt.
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Applications, Tools and Techniques on the Road to Exascale Computing

Author: Koen de Bosschere

Publisher: IOS Press

ISBN: 1614990409

Category: Computers

Page: 667

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Single processing units have now reached a point where further major improvements in their performance are restricted by their physical limitations. This is causing a slowing down in advances at the same time as new scientific challenges are demanding exascale speed. This has meant that parallel processing has become key to High Performance Computing (HPC). This book contains the proceedings of the 14th biennial ParCo conference, ParCo2011, held in Ghent, Belgium. The ParCo conferences have traditionally concentrated on three main themes: Algorithms, Architectures and Applications. Nowadays though, the focus has shifted from traditional multiprocessor topologies to heterogeneous and manycores, incorporating standard CPUs, GPUs (Graphics Processing Units) and FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). These platforms are, at a higher abstraction level, integrated in clusters, grids and clouds. The papers presented here reflect this change of focus. New architectures, programming tools and techniques are also explored, and the need for exascale hardware and software was also discussed in the industrial session of the conference.This book will be of interest to all those interested in parallel computing today, and progress towards the exascale computing of tomorrow.
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Multicore-Programmierung

Performance erhöhen durch Software-Multithreading

Author: Shameem Akhter,Jason Roberts

Publisher: N.A

ISBN: 9783939084709

Category:

Page: 298

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Moderne Betriebssysteme

Author: Andrew S. Tanenbaum

Publisher: Pearson Deutschland GmbH

ISBN: 9783827373427

Category: Betriebssystem

Page: 1239

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MPI - Eine Einführung

Portable parallele Programmierung mit dem Message-Passing Interface

Author: William Gropp,Ewing Lusk,Anthony Skjellum

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3486841009

Category: Computers

Page: 387

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Message Passing Interface (MPI) ist ein Protokoll, das parallel Berechnungen auf verteilten, heterogenen, lose-gekoppelten Computersystemen ermöglicht. Das Buch beginnt mit einem kurzen Überblick über parallele Entwicklungsumgebungen und führt in die grundlegenden Konzepte ein. Anschließend wird gezeigt, wie anhand von graphischen Analysewerkzeugen die Leistungsfähigkeit eines Programms getestet werden kann. Die grundlegenden Fähigkeiten von MPI werden mittels des Poisson-Problems erörtert und gezeigt, wie MPI zur Umsetzung von virtuellen Topologien genutzt werden kann. Zur Illustration von anspruchsvolleren Funktionen des Message-Passing in MPI wird auf das N-Körper-Problem eingegangen. Nach einem Vergleich von MPI-Implementierungen mit anderen Systemen wird das Buch durch Sprachfestlegungen für C-, C++ und Fortran-Versionen aller MPI-Routinen abgerundet.
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Rechnerorganisation und Rechnerentwurf

Die Hardware/Software-Schnittstelle

Author: David Patterson,John LeRoy Hennessy

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110446065

Category: Computers

Page: 833

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Mit der deutschen Übersetzung zur fünfter Auflage des amerikanischen Klassikers Computer Organization and Design - The Hardware/Software Interface ist das Standardwerk zur Rechnerorganisation wieder auf dem neusten Stand - David A. Patterson und John L. Hennessy gewähren die gewohnten Einblicke in das Zusammenwirken von Hard- und Software, Leistungseinschätzungen und zahlreicher Rechnerkonzepte in einer Tiefe, die zusammen mit klarer Didaktik und einer eher lockeren Sprache den Erfolg dieses weltweit anerkannten Standardwerks begründen. Patterson und Hennessy achten darauf, nicht nur auf das "Wie" der dargestellten Konzepte, sondern auch auf ihr "Warum" einzugehen und zeigen damit Gründe für Veränderungen und neue Entwicklungen auf. Jedes der Kapitel steht für einen deutlich umrissenen Teilbereich der Rechnerorganisation und ist jeweils gleich aufgebaut: Eine Einleitung, gefolgt von immer tiefgreifenderen Grundkonzepten mit steigernder Komplexität. Darauf eine aktuelle Fallstudie, "Fallstricke und Fehlschlüsse", Zusammenfassung und Schlussbetrachtung, historische Perspektiven und Literaturhinweise sowie Aufgaben. In der neuen Auflage sind die Inhalte in den Kapiteln 1-5 an vielen Stellen punktuell verbessert und aktualisiert, mit der Vorstellung neuerer Prozessoren worden, und der Kapitel 6... from Client to Cloud wurde stark überarbeitetUmfangreiches Zusatzmaterial (Werkzeuge mit Tutorien etc.) stehtOnline zur Verfügung.
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Bildkompression mit Fraktalen

Author: Michael F. Barnsley,Lyman P. Hurd

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783322868299

Category: Technology & Engineering

Page: 232

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Das Buch, ursprünglich 1993 in englischer Sprache erschienen, ist das Standardwerk zu einem der wichtigsten Kompressionsverfahren für Bilddateien, geschrieben von den Erfindern Michael Barnsley und Lyman Hurd. Es spannt den Bogen von den mathematischen Grundlagen, von der Modellierung von "Realweltbildern" bis hin zur Realisierung in einer höheren Programmiersprache, gewinnt vor dem Hintergrund neuer Multimedia- und Speicheranforderungen hohe Aktualität. Übersetzt wurde das Werk sowohl von einem Mathematiker wie einem Informatiker. Das Werk erscheint in der neuen Reihe des Verlages Vieweg: Multimedia-Engineering.
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Das HDRI-Handbuch

High Dynamic Range Imaging für Fotografen und Computergrafiker

Author: Christian Bloch

Publisher: N.A

ISBN: 9783898644303

Category:

Page: 389

View: 1680

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Rechnerstrukturen

Grundlagen der Technischen Informatik

Author: Dietmar Moeller

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642558984

Category: Computers

Page: 381

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Technische Informatiksysteme bilden einen Grundpfeiler der Informationstechnologie. Sie berücksichtigen sowohl die Hardware, d. h. die Technologie, als auch die Software, d.h. die Codierung von Informationen und die Programmierung. Das Buch behandelt die Grundlagen der technischen Informatik in der erforderlichen systematisch-didaktischen Breite. Ziel ist die Vermittlung der grundlegenden Konzepte, Organisationsformen und Entwurfsmethoden zur Realisierung technischer Informatiksysteme und deren Vernetzung einschließlich Betriebssoftware. Dazu werden Methoden zur formalen Beschreibung ebenso vorgestellt wie die Modellierung und Bewertung technischer Informatiksysteme auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen.
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Vom Mythos des Mann-Monats

Author: Frederick P. Brooks

Publisher: mitp Verlags GmbH & Co. KG

ISBN: 9783826613555

Category:

Page: 343

View: 6111

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High Performance Parallelism Pearls Volume One

Multicore and Many-core Programming Approaches

Author: James Reinders,James Jeffers

Publisher: Morgan Kaufmann

ISBN: 0128021993

Category: Computers

Page: 600

View: 9011

High Performance Parallelism Pearls shows how to leverage parallelism on processors and coprocessors with the same programming – illustrating the most effective ways to better tap the computational potential of systems with Intel Xeon Phi coprocessors and Intel Xeon processors or other multicore processors. The book includes examples of successful programming efforts, drawn from across industries and domains such as chemistry, engineering, and environmental science. Each chapter in this edited work includes detailed explanations of the programming techniques used, while showing high performance results on both Intel Xeon Phi coprocessors and multicore processors. Learn from dozens of new examples and case studies illustrating "success stories" demonstrating not just the features of these powerful systems, but also how to leverage parallelism across these heterogeneous systems. Promotes consistent standards-based programming, showing in detail how to code for high performance on multicore processors and Intel® Xeon PhiTM Examples from multiple vertical domains illustrating parallel optimizations to modernize real-world codes Source code available for download to facilitate further exploration
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Der Computer

Mein Lebenswerk

Author: Konrad Zuse

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662065169

Category: Computers

Page: 218

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Das Werk eines großen Mannes in wenigen Worten zusammenzu fassen, wird notwendig, wenn diese Worte in Stein gemeißelt werden sollen. Auch im Geleitwort zur Autobiographie eines solchen Mannes ist es angebracht, Kürze walten zu lassen und durch wenig Worte den Autor um so mehr zu ehren. Für Konrad Zuse lauten diese Worte: Schöpfer der ersten vollautomatischen, programmgesteuer ten und frei programmierten, in binärer Gleitpunktrechnung arbeitenden Rechenanlage. Sie war 1941 betriebsfähig. So oder ähnlich wird man einmal schreiben müssen, wenn Konrad Zuses Büste in der Walhalla neben denen Gregor Mendels und Wilhelm Conrad Röntgens - um nur zwei zu nennen, denen zuletzt diese Ehre zuteil wurde - aufgestellt wird. München,August1984 F. L. Bauer v GELEITWORT Wie lange und ausführlich immer eine Autobiographie ist, sie kann nicht vollständig sein. Ich freue mich daher, in diesem Geleitwort ein Beispiel dafür anführen zu können, wie das Werk des Verfassers ausgestrahlt hat. Es ist ein kleines Beispiel, von einer Art wie es Dutzende geben mag, aber ein persönliches, das als mein Dank für die Anregung und Unterstützung - die zu einer dauerhaften Freundschaft geführt hat - gelten darf, aber auch als symbolischer Dank aller anderen, die von Konrad Zuse Richtung und Hilfe erhalten haben.
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Computerarchitektur

Strukturen, Konzepte, Grundlagen

Author: Andrew S. Tanenbaum

Publisher: N.A

ISBN: 9783827371515

Category: Computer architecture

Page: 829

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Scaling Up Machine Learning

Parallel and Distributed Approaches

Author: Ron Bekkerman,Mikhail Bilenko,John Langford

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 0521192242

Category: Computers

Page: 475

View: 6361

This integrated collection covers a range of parallelization platforms, concurrent programming frameworks and machine learning settings, with case studies.
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Mentopolis

Author: Marvin Lee Minsky

Publisher: N.A

ISBN: 9783608931174

Category:

Page: 342

View: 3433

Computing Methodologies -- Artificial Intelligence.
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UML 2 und Patterns angewendet - objektorientierte Softwareentwicklung

Author: Craig Larman

Publisher: mitp Verlags GmbH & Co. KG

ISBN: 9783826614538

Category:

Page: 716

View: 4091

Dieses Lehrbuch des international bekannten Autors und Software-Entwicklers Craig Larman ist ein Standardwerk zur objektorientierten Analyse und Design unter Verwendung von UML 2.0 und Patterns. Das Buch zeichnet sich insbesondere durch die Fahigkeit des Autors aus, komplexe Sachverhalte anschaulich und praxisnah darzustellen. Es vermittelt grundlegende OOA/D-Fertigkeiten und bietet umfassende Erlauterungen zur iterativen Entwicklung und zum Unified Process (UP). Anschliessend werden zwei Fallstudien vorgestellt, anhand derer die einzelnen Analyse- und Designprozesse des UP in Form einer Inception-, Elaboration- und Construction-Phase durchgespielt werden
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Die Physik des Bewusstseins

Über die Zukunft des Geistes

Author: Michio Kaku

Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

ISBN: 3644036411

Category: Science

Page: 544

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Träume, die auf Video aufgenommen werden, Schreiben per Gedankensteuerung, Querschnittgelähmte, die Gliedmaßen wieder bewegen können - das alles gibt es schon. In den vergangenen 15 Jahren ist durch die Erfindung der Kernspintomografie eine Verbindung von Physik, Technik und Hirnforschung entstanden, die unser Wissen über Gehirn und Bewußtsein im Eiltempo gesteigert hat. Mithilfe komplexer Rechner und Maschinen werden wir in fernerer Zukunft Gedanken direkt aufzeichnen können, Musikstücke komponieren zum Beispiel oder Bücher verfassen. Via Internet könnten wir von Bewußtsein zu Bewußtsein kommunizieren. Es wird möglich sein, fremde Erinnerungen auf unser Hirn spielen und gute oder schlechte Gefühle. Unser Begriff von Bewußtsein und Intelligenz selbst und wird sich verändern. Wir stehen am Anfang einer wissenschaftlich-technischen Revolution, wohin wird sie uns führen? Michio Kaku entfaltet in diesem Buch ein grandioses Panorama des Wissens und der wissenschaftlichen Voraussage. Er hat sorgfältig recherchiert und dazu rund 300 Experten befragt. Manche denken weit voraus: Nicht auszuschließen, dass sich dereinst das Bewusstsein ganz vom Körper lösen lässt, um vielleicht auf fremden Planeten spazieren zu gehen. So faszinierend solche Entwicklungen sind, es wird schon jetzt Zeit, sie ethisch und politisch zu ordnen, erklärt der weltbekannte Physiker.
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