NPRF039 – Fortran 95 a paralelní programování

Sylabus: https://is.cuni.cz

Poznámky k přednášce

Témata

• Na úvod: Amdahlův a Gustafsonův zákon (sphinx)
• OpenMP pro CPU (sphinx). Překlad a spouštění OpenMP úloh: GNU, Intel, Nvidia (sphinx). Video 26. 2., 4. 3., 11. 3., 18. 3., 25. 3.
• OpenACC a OpenMP pro GPU (sphinx)
• MPI (zatím viz linky v Poznámkách v PDF a u tématu Coarray Fortran). Překlad a spouštění MPI úloh: Open MPI, Intel MPI, MPICH (sphinx). Video 15. 4., 22. 4.
• Coarray Fortran: ukázky whoami, gather/scatter, benchmark (sphinx). Video 29. 4.
• Python: f2py (PDF, ukázky v ZIP). Numba vs. Fortran vs. f2py (sphinx). Video 13. 5.
• Paralelizované knihovny numerických metod (BLAS, LAPACK, Intel MKL, CUDA knihovny: viz Numerické metody ve Fortranu; řešiče řídkých algebraických rovnic PARDISO, UMFPACK a BoomerAMG viz Seminář o softwaru pro geofyziky). Video 20. 5.

Poznámky v PDF

• Poprvé s Fortranem (15. 11. 2011, aktualizace 18. 11. 2022)
  (datové typy, struktura programu, příkazy, popisy, výrazy, pole, procedury, vstup a výstup, překladače, knihovny)
• OpenMP (12. 4. 2013)
  (přehled direktiv, procedur a proměnných, sdílení paměti)
• MPI (6. 5. 2011)
  (součásti MPI, přehled procedur, překlad a spouštění)

Software

Fortran:

• GNU Compiler Collection (snadný download pro Windows: equation.com)
• Intel Fortran Compiler (součást Intel oneAPI HPC Toolkit)
• Nvidia HPC SDK (dřívější PGI Fortran)
• vývojová prostředí: Visual Studio Code s extenzí Modern Fortran, Geany, Code::Blocks, NetBeans

MPI:

• Open MPI a wiki
• Intel MPI
• MPICH a wiki

Odkazy

• Fortran: historie (wiki), přehled jazyka (wiki), pro všechny (český seriál), pro pamětníky (real programmers)
• Fortranská dokumentace: Intel online a pdf, gfortran a pdf, nv překladače a pgfortran s pdf
• Fortranské normy: 2018, 2008 a 2003
• OpenMP: home, specifications, wiki
• OpenACC: home, specifications, wiki
• MPI: home, specifications, wiki, HPC Wiki, tutorial Multiprocessing by MPI