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Egal, ob Zusammenfassung, Altklausur, Karteikarten oder Mitschriften - hier findest du alles für den Studiengang Bachelor of Science Informatik

Karteikarten Zusammenfassungen Altklausuren Test Forum

Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

Karteikarten Zusammenfassungen Altklausuren Test Forum

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Architekturen von Superrechnern - Cheatsheet
Architekturen von Superrechnern - Cheatsheet Frühe Supercomputer: Beispiele und technologische Meilensteine Definition: Frühe Supercomputer (1950er-1970er) zeichneten sich durch enorme Rechenleistung für ihre Zeit aus, ermöglicht durch fortschrittliche Hardware-Innovationen. Details: ENIAC (1945) - Erster elektronischer Universalrechner, basierend auf Vakuumröhren. CDC 6600 (1964) - Entwickelt von...

Architekturen von Superrechnern - Cheatsheet

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Architekturen von Superrechnern - Exam
Architekturen von Superrechnern - Exam Aufgabe 1) In den 1950er bis 1970er Jahren entstanden die ersten Supercomputer, die aufgrund ihrer fortschrittlichen Hardware-Innovationen eine enorme Rechenleistung für ihre Zeit erbrachten. Zu den bekanntesten Beispielen zählen der ENIAC (1945), der als erster elektronischer Universalrechner auf Vakuumröhren basierte, und der CDC 6600 (1964), entwickelt von...

Architekturen von Superrechnern - Exam

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Was war der erste elektronische Universalrechner?

Welcher Supercomputer gilt als der erste echte Supercomputer?

Welche Technologien waren Schlüssel bei frühen Supercomputern?

Was ist eine Symmetrische Multiprozessor-Architektur (SMP)?

Was bedeutet 'gleiche Zugriffszeit auf gemeinsamen Speicher' bei SMP?

Welche Herausforderung stellt sich bei der Skalierbarkeit von SMP?

Was ist der Message-Passing Interface (MPI)?

Nennen Sie die Grundfunktion von MPI.

Welche Implementierungen von MPI gibt es?

Was beschreibt das Amdahlsche Gesetz im Kontext der Parallelisierung eines Programms?

Geben Sie die Formel des Beschleunigungsfaktors nach Amdahlschem Gesetz an.

Was zeigt Gustafsons Gesetz?

Was ist MPI (Message Passing Interface)?

Welche Hauptvorteile bietet MPI im Vergleich zu PVM?

Welche Aussage trifft auf PVM (Parallel Virtual Machine) zu?

Was versteht man unter Fehlertoleranz in Parallelrechnern?

Welche Techniken werden zur Fehlererkennung in Parallelrechnern eingesetzt?

Welche Arten von Fehlern können in Parallelrechnern auftreten?

Was ist Benchmarking und Leistungstests in Bezug auf Superrechner?

Welche Metriken werden für Superrechner-Benchmarking und -Leistungstests verwendet?

Welche Liste klassifiziert Superrechner nach ihrer Energieeffizienz?

Was versteht man unter 'Hybride Architekturansätze'?

Welche Vorteile bieten hybride Architekturansätze?

Wo werden hybride Architekturansätze typischerweise angewendet?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Architekturen von Superrechnern an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Geschichte der Supercomputer

Dieser Abschnitt beleuchtet die Entwicklung der Supercomputer im Laufe der Jahrzehnte, von den ersten Modellen bis zu den heutigen Spitzenmaschinen.

  • Frühe Supercomputer: Beispiele und technologische Meilensteine
  • Evolution der Hardware: Von Röhren zu Mikroprozessoren
  • Bedeutung von Supercomputern in Wissenschaft und Industrie
  • Einfluss von technologischen Durchbrüchen auf die Supercomputer-Entwicklung
  • Zukunftstrends und Projektionen für Supercomputing
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Architekturmodelle von Supercomputern

Dieser Teil behandelt die verschiedenen architektonischen Ansätze, die beim Bau von Supercomputern zum Einsatz kommen.

  • Von-Neumann-Architektur vs. Nicht-von-Neumann-Architektur
  • Symmetrische Multiprozessor-Architekturen (SMP)
  • Massively Parallel Processing (MPP)
  • Verteilte Speicherarchitekturen
  • Hybride Architekturansätze
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Parallelrechnersysteme

Hier wird die Struktur von Parallelrechnersystemen sowie ihre Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen beschrieben.

  • Grundlagen der Parallelverarbeitung
  • Unterschied zwischen Shared Memory und Distributed Memory
  • Message-Passing Interface (MPI)
  • Thread-basierte Parallelität und OpenMP
  • Fehlertoleranz und Redundanz in Parallelrechnern
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Skalierbarkeit und Leistungsbewertung

Dieser Abschnitt untersucht, wie Supercomputer skaliert werden können und wie ihre Leistung bewertet wird.

  • Metriken der Supercomputer-Leistung
  • Benchmarking und Leistungstests
  • Amdahlsches Gesetz und Gustafsons Gesetz
  • Skalierungsgrenzen und Bottlenecks
  • Optimierungstechniken zur Leistungssteigerung
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Programmiermodelle für Supercomputer

Dieser Teil befasst sich mit den verschiedenen Programmierkonzepten und -techniken, die zur Entwicklung von Software für Supercomputer verwendet werden.

  • Seriale vs. parallele Programmierung
  • Verwendung von MPI und PVM
  • Hybrid-Programmierung mit OpenMP und MPI
  • Tools für die Leistungsoptimierung und Fehlersuche
  • Zukunft der Programmiermodelle: Trends und Herausforderungen
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Architekturen von Superrechnern an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Dieser Kurs bietet Dir einen umfassenden Einblick in die Welt der Supercomputerarchitekturen. Die Vorlesung Architekturen von Superrechnern ist Teil des Informatikstudiums an der Universität Erlangen-Nürnberg und vermittelt Dir fundiertes Wissen über die verschiedenen Typen und Strukturen moderner Supercomputer. Es werden Themen von der Geschichte der Supercomputer bis hin zu modernen Programmiermodellen für diese leistungsstarken Rechner behandelt.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Vorlesung mit begleitenden Übungen, 4 SWS

Studienleistungen: schriftliche Prüfung

Angebotstermine: Der Kurs wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Geschichte der Supercomputer, Architekturmodelle von Supercomputern, Parallelrechnersysteme, Skalierbarkeit und Leistungsbewertung, Speicherhierarchien, Netzwerkstrukturen, Programmiermodelle für Supercomputer

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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