《并行计算》课程教学大纲.docx

并行计算课程教学大纲一、课程基本信息中文名称：并行计算英文名称：ParallelComputing开课学院：计算机科学学院课程编码：Z学分：2总学时：32适用专业：计算机技术专业硕士，软件工程专业硕士修读基础：先修课程：C语言程序设计、面向对象程序设计、数据结构、操作系统等课程。课程负责人：王玲（教授）主讲教师：彭博（讲师）：赖俊良（讲师）；杜凯（讲师）二、课程目的任务1 .课程地位作用（课程在实现培养目标中的地位作用）并行计算这门课程是伴随着当前计算机硬件发展而产生的一门课程，因此通过这门课程的学习，可以充分培养并行计算思维。2 .课程主要内容（简述：主要内容、重点、难点等）主要内容:并行计算指通常使用很多处理器（多CPU核或者多GPU核）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境共同完成同一个计算任务。本课程主要内容为了解并行计算的编程架构，包括使用CPU核或者多GPU核，以及这两者的异构编程架构，同时能够掌握基于这些架构的并行计算编程实现方法。重点:理解基于CPU和GPGPU的并行计算架构，掌握并行编译及编程模型以及高性能计算应用程序的实现方法。难点:基于CPU和GPU的高性能计算框架和编程体系及相应的编程实现方法。3 .学生应达到的基本要求根据上述目的、任务和目前高性能计算技术的现状及发展趋势，本课程的基本要求归为以下几点：1）熟悉掌握一些高性能计算的基本原理、基本概念和基本方法；2）掌握基于CPU和GPU或者基于CPU和GPU的异构模式下的并行计算方法；三、教学内容与学时分配（1）并行计算基础知识（2学时）主要内容：1、多核计算概述2、多线程编程基础3、OPenMP程序设计简介4、CUDA程序设计简介（2）并行算法的设计基础（4学时）主要内容：1、并行程序设计模式2、并行搜索3、并行排序4、并行数值计算（3）基于OPENMP的并行程序设计初级（4学时）主要内容：1、OPenMP简介2、OPenMP编译制导3、OPenMPAPl函数4、C）PenMP环境变蜃（4）基于OPENMP的并行程序设计实践（8学时）主要内容：1、OpenMP示例I-HelloWorld2、OPenMP示例2-计算Pi3、OpenMP示例3-矩阵相乘4、OpenMP示例4-并行搜索5、OPenMP示例5-并行排序（5）基于CUDA的并行程序设计初级（6学时）主要内容：1、CUDA简介2、CUDA编程模型简介3、CUDA线程4、CUDA内存5、CUDA性能优化6、CUDA计算精度的考虑（5）基于CUDA的并行程序设计实践（8学时）1、CUDA程序示例I-HelIoWoHd2、CUDA程序示例2计算Pl3、CUDA程序示例3矩阵相乘4、CUDA程序示例4-并行求和5、CUDA程序示例5并行搜索6、CUDA程序示例6-并行排序四、考核方式与成绩评定1 .考核方式：（笔试、论文、口试等）笔试结合2 .成绩评定办法：（平时成绩、期末考试成绩.等比例）平时成绩20%,期末考试成绩80%五、教材及主要参考书目1)教材：并行计算一一结构、算法、编程，陈国良主编，高等教育出版社，1999年2)参考书：高性能并行计算编程技术一一MPI并行程序设计，都志辉编，清华大学出版社，2000年GPU高性能运算之CUDA,张舒，褚艳利编，水利水电出版社，2009年CUDA范例精解通用GPU编程，山德尔(JaSonSanderS),康洛特(EdWardKandrot)编，清华大学出版社，2010年六：其他箱要说明的问题无大纲执笔人：彭博大纲审批机构：计算机科学学院教授委员会2015年9月7日