Παρουσίαση/Προβολή

Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα καλύπτει τα βασικά συστατικά των σύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων μεγάλης κλίμακας, με ιδιαίτερη έμφαση στα μεγάλα κέντρα δεδομένων (warehouse scale computers, data centers): εφαρμογές, προγραμματιστικά μοντέλα, λογισμικό (γενικές αρχές εικονικοποίησης, cloud computing, serverless computing, παρακολούθηση και διαχείριση πόρων), υλικό (επεξεργαστές, επιταχυντές, αρχιτεκτονικές συγκεκριμένου τομέα, δίκτυα επικοινωνίας, αποθήκευση), κατασκευή, παροχή ενέργειας, και ψύξη, επίδοση και ενεργειακή αποδοτικότητα, μοντελοποίηση, αξιοπιστία, αστοχίες και διόρθωση. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί τόσο στο λογισμικό, όσο και στο υλικό, αλλά και στη διασύνδεση τους.

Μαθησιακοί στόχοι

Να εισάγει τους φοιτητές και τις φοιτήτριες στα υπολογιστικά συστήματα μεγάλης κλίμακας, στα οποία εκτελούνται πληθώρα εφαρμογών που χρησιμοποιούμε ευρέως καθημερινά.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Περιγράφει τη γενική αρχιτεκτονική των σύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων μεγάλης κλίμακας, τα κύρια
  συστατικά κομμάτια, καθώς και τη διασύνδεσή τους.
• Περιγράφει την βασική ιδέα και τις λεπτομέρειες υλοποίησης συστατικών του υλικού, του λογισμικού και του
  προγραμματιστικού μοντέλου.
• Περιγράφει τις προκλήσεις που προκύπτουν σε σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στους τομείς της επίδοσης, της διαχείρισης πόρων, της κατανάλωσης ενέργειας και της αξιοπιστίας.
• Αναλύει και να βελτιώνει την απόδοση υπολογιστικών συστημάτων υπό το πρίσμα διαφορετικών μέτρων.
• Κατανοεί και να αναλύει σχετικές επιστημονικές δημοσιεύσεις.

Βιβλιογραφία

Η διδασκαλία του μαθήματος βασίζεται στο βιβλίο «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Μια Ποσοτική Προσέγγιση», των D.A. Patterson, και J.L. Hennessy, (μετάφραση και επιστημονική επιμέλεια στα ελληνικά: Δ.Γκιζόπουλος), Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2020. (τίτλος πρωτοτύπου: “Computer Architecture: A Quantitative Approach”, 6th Edition. Elsevier/Morgan Kaufmann).

Επίσης, θα χρησιμοποιηθεί υλικό από το βιβλίο "The Datacenter as a Computer: Designing Warehouse-Scale Machines", 3rd Edition. Synthesis Lectures on Computer Architecture. Luiz André Barroso, Urs Hölzle, Parthasarathy Ranganathan. October 2018, 189 pages. (Το βιβλίο είναι διαθέσιμο στον εξής σύνδεσμο: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-01761-2)

Τέλος, θα δοθούν σημειώσεις και διαφάνειες από τους διδάσκοντες.

Διδάσκοντες

Βασίλειος Καρακώστας, Επίκουρος Καθηγητής (https://cgi.di.uoa.gr/~vkarakos/)

Δημήτρης Γκιζόπουλος, Καθηγητής (https://cgi.di.uoa.gr/~dgizop/)