MIC高性能計(jì)算編程指南

序一
序二
前言
第一篇  MIC基礎(chǔ)篇
 
第1章  MIC高性能計(jì)算 
1.1  多核、眾核計(jì)算的發(fā)展 
1.2  MIC技術(shù)簡(jiǎn)介 
1.3  為什么要選擇MIC 
1.3.1  SMP 
1.3.2  集群（cluster） 
1.3.3  GPGPU 
第2章  MIC硬件及軟件架構(gòu) 
2.1  MIC硬件架構(gòu) 
2.1.1  術(shù)語(yǔ)解析 
2.1.2  MIC硬件架構(gòu)概覽 
2.1.3  MIC Core 
2.1.4  環(huán)形互聯(lián)總線Ring 
2.1.5  CLOCK 
2.1.6  頁(yè)表（Page Tables） 
2.1.7  系統(tǒng)接口 
2.1.8  性能監(jiān)控單元和事件管理器 
2.1.9  電源管理 
2.2  MIC軟件架構(gòu) 
2.2.1  概述 
2.2.2  Bootstrap 
2.2.3  Linux加載器 
2.2.4  微操作系統(tǒng)（OS） 
2.2.5  對(duì)稱通信接口（SCIF） 
2.2.6  主機(jī)驅(qū)動(dòng) 
2.2.7  sysfs節(jié)點(diǎn) 
2.2.8  MPI應(yīng)用的MIC軟件棧 
2.2.9  應(yīng)用編程接口（API） 
第3章  MIC安裝、環(huán)境配置 
3.1  MIC環(huán)境配置 
3.1.1  前期準(zhǔn)備 
3.1.2  安裝Host端的Linux操作系統(tǒng) 
3.1.3  安裝MIC驅(qū)動(dòng) 
3.1.4  安裝在MIC上編譯C/C++的編譯器 
3.2  SDK示例運(yùn)行 
第4章  第一個(gè)MIC實(shí)例——計(jì)算PI 
第5章  OpenMP和MPI編程基礎(chǔ) 
5.1  OpenMP基礎(chǔ) 
5.1.1  OpenMP簡(jiǎn)介 
5.1.2  OpenMP編程模型 
5.1.3  OpenMP語(yǔ)法簡(jiǎn)要介紹 
5.2  MPI基礎(chǔ) 
5.2.1  啟動(dòng)和終止MPI庫(kù) 
5.2.2  獲取信息 
5.2.3  發(fā)送和接收消息 
第6章  MIC編程 
6.1  MIC編程模型 
6.2  應(yīng)用模式 
6.2.1  CPU原生模式 
6.2.2  CPU為主MIC為輔模式 
6.2.3  CPU與MIC對(duì)等模式 
6.2.4  MIC為主CPU為輔模式 
6.2.5  MIC原生模式 
6.3  MIC基本語(yǔ)法 
6.3.1  offload 
6.3.2  變量和函數(shù)聲明 
6.3.3  頭文件 
6.3.4  環(huán)境變量 
6.3.5  編譯選項(xiàng) 
6.3.6  其他問(wèn)題 
6.4  MIC上的MPI 
6.4.1  MIC上的MPI限制 
6.4.2  MIC上MPI編程模型 
6.4.3  MIC上的MPI環(huán)境配置 
6.4.4  編譯及使用 
6.4.5  MIC上的MPI示例 
6.5  SCIF編程 
6.5.1  什么是SCIF 
6.5.2  SCIF的基本概念介紹 
6.5.3  SCIF基本通信過(guò)程 
6.5.4  SCIF用到的API函數(shù) 
第7章  MIC軟件調(diào)試與性能分析工具 
7.1  Intel軟件工具鏈對(duì)MIC的支持 
7.2  MIC軟件調(diào)試工具IDB 
7.2.1  IDB簡(jiǎn)介 
7.2.2  IDB的操作界面 
7.2.3  IDB對(duì)MIC架構(gòu)的支持與要求 
7.2.4  使用IDB調(diào)試MIC程序 
7.3  MIC性能分析工具VTune 
第8章  Intel MIC MKL庫(kù)使用方法 
8.1  Intel MKL核心函數(shù)庫(kù)介紹 
8.2  在MIC卡上使用Intel MKL 
8.2.1  編譯器輔助offload方式 
8.2.2  自動(dòng)offload方式 
8.3  FFT在MIC上的使用 
8.3.1  FFT簡(jiǎn)介 
8.3.2  FFT在MIC上的使用方法一 
8.3.3  FFT在MIC上的使用方法二 
8.4  BLAS在MIC上的使用 
8.4.1  BLAS簡(jiǎn)介 
8.4.2  在MIC上調(diào)用BLAS庫(kù)方法 
 
第二篇  性能優(yōu)化篇第9章  MIC性能優(yōu)化 
9.1  MIC性能優(yōu)化策略 
9.2  MIC優(yōu)化方法 
9.2.1  并行度優(yōu)化 
9.2.2  內(nèi)存管理優(yōu)化 
9.2.3  數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化 
9.2.4  存儲(chǔ)器訪問(wèn)優(yōu)化 
9.2.5  向量化優(yōu)化 
9.2.6  負(fù)載均衡優(yōu)化 
9.2.7  MIC線程擴(kuò)展性優(yōu)化 
第10章  MIC優(yōu)化示例：矩陣乘法 
10.1  矩陣乘法串行算法 
10.2  OpenMP多線程矩陣乘法 
10.3  MIC多線程矩陣乘法 
10.3.1  基本版本 
10.3.2  向量化優(yōu)化 
10.3.3  SIMD指令優(yōu)化 
10.3.4  矩陣分塊乘法 
 第三篇  工程開(kāi)發(fā)篇
 
第11章  基于MIC的HPC應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程 
11.1  熱點(diǎn)測(cè)試 
11.1.1  準(zhǔn)備工作 
11.1.2  熱點(diǎn)測(cè)試及定位 
11.2  程序分析 
11.2.1  程序移植模式分析 
11.2.2  計(jì)算規(guī)模分析 
11.2.3  特點(diǎn)分析 
11.2.4  熱點(diǎn)并行性分析 
11.2.5  向量化分析 
11.2.6  MIC內(nèi)存分析 
11.2.7  程序分析總結(jié) 
11.3  MIC程序開(kāi)發(fā)過(guò)程 
11.3.1  基于CPU的OpenMP并行 
11.3.2  基于MIC的線程擴(kuò)展 
11.3.3  單節(jié)點(diǎn)CPU+MIC協(xié)同并行 
11.3.4  MIC集群并行 
第12章  基于MIC的HPC應(yīng)用實(shí)例 
12.1  基于單節(jié)點(diǎn)CPU+MIC協(xié)同計(jì)算電子斷層三維重構(gòu)并行算法 
12.1.1  電子斷層三維重構(gòu)技術(shù)及SIRT算法介紹 
12.1.2  SIRT串行程序分析 
12.1.3  基于OpenMP的SIRT并行程序開(kāi)發(fā) 
12.1.4  基于MIC平臺(tái)的SIRT并行程序開(kāi)發(fā) 
12.1.5  單節(jié)點(diǎn)多卡及CPU+MIC異構(gòu)協(xié)同計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì) 
12.2  基于多節(jié)點(diǎn)CPU+MIC協(xié)同計(jì)算大渦模擬并行算法 
12.2.1  格子-Boltzmann大渦模擬算法介紹 
12.2.2  大渦模擬串行程序分析 
12.2.3  基于OpenMP的大渦模擬并行算法 
12.2.4  基于MIC的大渦模擬并行算法 
12.2.5  基于多節(jié)點(diǎn)CPU+MIC協(xié)同計(jì)算平臺(tái)的大渦模擬并行算法 
參考文獻(xiàn)