Gray Scott battle : Programmation et Optimisation sur Architectures Hétérogènes

Contribution List

32. Bienvenue et présentation du LAPP

Giovanni LAMANNA (LAPP - IN2P3/CNRS)

7/10/23, 9:00 AM

Plantage du décor

1. Introduction

Pierre Aubert (LAPP)

7/10/23, 9:10 AM

Plantage du décor

Présentation de l'école, sujets abordés et quelques points logistiques.

2. Conseil de programmation simples

Pierre Aubert (LAPP)

7/10/23, 9:20 AM

Plantage du décor

• Git
• Gitlab
• Convention de nommage
• Merge Request
• Branches
• Fonctions Courtes
• Abstractions/Factorisation
• etc

3. Architecture Matériel CPU

Hadrien Grasland (IJCLab)

7/10/23, 9:40 AM

Architecture CPU

Fonctionnement et architecture d'un CPU :
- Caches
- Registres
- ALU
- etc

4. Vectorisation VS Parallélisation ?

Vincent Lafage (CNRS)

7/10/23, 10:00 AM

Architecture CPU

• Qu'est ce que la vectorisation ?
• Dépendances arrières
• Alignement des données
• Importance du format de données utilisé (si il est lent, c'est foutu)

• etc

• Qu'est ce que la parallélisation ?

• Memory Bound / CPU Bound ?

5. Architecture GPU et calcul massivement parallèle

Dr Pierre Aubert (LAPP)

7/10/23, 10:50 AM

Architecture GPU

• Fonctionnement d'un GPU
• Streaming Multiprocessor
• Mémoire Partagée
• Mémoire Globale

9. Qu'est ce que la compilation ?

Pierre Aubert (LAPP)

7/10/23, 11:30 AM

Compilation : Du software au hardware

• Personne ne veut programmer en binaire
• Pont entre le binaire et une méthode plus simple pour exprimer ce que l'on veut
• Étapes de la compilation
• Représentation intermédiaire (qu'est ce que c'est, et pourquoi ça aide beaucoup)
• Passes de compilation
• GCC/G++
• CLang/CLang++
• Options de compilation (différentes passes activées à différent moment)
• Description des options les...

7. Théorie et outils de Profilage

Hadrien Grasland (IJCLab)

7/10/23, 2:00 PM

Profilage

• Déduire des choses des compteurs hardware
• Comment être certain que l'on mesure bien ce que l'on pense que l'on mesure ?
• Perf
• Valgrind
• Maqao

Avec des petits exemples

11. Précision numérique

Vincent Lafage (CNRS)

7/10/23, 3:00 PM

Précision du calcul

• En calcul entier tout va bien
• Arnaque des scientifiques, les réels n'existent pas
• En calcul flottant, ça se corse (float64, float32, float16, float8, TF16, BF32)
• Comment on s'en sort
• Précision et Performances

12. Évaluer la précision d'un calcul

Vincent Lafage (CNRS)

7/10/23, 3:30 PM

Précision du calcul

• À la main (calcul dans un sens et dans l'autre)
• Verrou
• Cadena

13. C++20 CPU et C++17 GPU

Pierre Aubert (LAPP)

7/10/23, 4:30 PM

Présentation des différents langages et implémentation

• Standard C++20 sur CPU avec vectorisation explicite
• Standard C++17 sur GPU avec nvc++

15. Rust sur CPU et GPU avec Vulkan

Hadrien Grasland (IJCLab)

7/10/23, 4:50 PM

Présentation des différents langages et implémentation

Tout est dans le titre

31. Calcul CPU et GPU avec Sycl

David Chamont (IJCLab - IN2P3 - CNRS)

7/10/23, 5:10 PM

Présentation des différents langages et implémentation

Tout est dans le titre

16. Fortran 2018 sur CPU et GPU avec nvfortran

Vincent Lafage (CNRS)

7/10/23, 5:30 PM

Présentation des différents langages et implémentation

Tout est dans le titre

17. Calcul CPU et GPU avec Julia

Philippe Gras (CEA Saclay IRFU)

7/10/23, 5:50 PM

Présentation des différents langages et implémentation

Tout est dans le titre

18. C++ 20 sur CPU

Pierre Aubert (LAPP)

7/11/23, 9:00 AM

Tout est dans le titre

19. C++ 20 sur CPU

Pierre Aubert (LAPP)

7/11/23, 11:00 AM

Tout est dans le titre

20. C++17 avec Sycl sur CPU et GPU

David Chamont (IJCLab - IN2P3 - CNRS)

7/11/23, 4:00 PM

Tout est dans le titre

22. C++17 sur GPU avec NVC++

Pierre Aubert (LAPP)

7/12/23, 9:00 AM

Tout est dans le titre

23. C++17 sur GPU avec NVC++

Pierre Aubert (LAPP)

7/12/23, 11:00 AM

Tout est dans le titre

24. Fortran 2018 sur CPU et GPU avec nvfortran

Vincent Lafage (CNRS)

7/12/23, 2:00 PM

Tout est dans le titre

25. Fortran 2018 sur CPU et GPU avec nvfortran

Vincent Lafage (CNRS)

7/12/23, 4:00 PM

Tout est dans le titre

33. Démonstration de Cadna

David Chamont (IJCLab - IN2P3 - CNRS)

7/12/23, 5:45 PM

Cadna est un outil qui permet d'évaluer les instabilités numériques d'un programme.

26. Calcul CPU et GPU avec Julia

Philippe Gras (CEA Saclay IRFU)

7/13/23, 9:00 AM

Tout est dans le titre

27. Calcul CPU et GPU avec Julia

Philippe Gras (CEA Saclay IRFU)

7/13/23, 11:00 AM

Tout est dans le titre

28. Rust sur CPU et GPU avec Vulkan

Hadrien Grasland (IJCLab)

7/13/23, 2:00 PM

Tout est dans le titre

29. Rust sur CPU et GPU avec Vulkan

Hadrien Grasland (IJCLab)

7/13/23, 4:00 PM

Tout est dans le titre

30. Fin de l'école

Pierre Aubert (LAPP)

7/13/23, 5:00 PM

Maintenant tirez vous

6. Calcul Massivement Parallèle

Dr Pierre Aubert (LAPP)

Architecture GPU

• Le moins de dépendance possible entre des calcul
• Exemple avec la un produit de Hadamard, une Réduction ou un tri de valeur

14. EVE C++20 CPU

Dr Joël Falcou (LISN - CODE RECKONS)

Présentation des différents langages et implémentation

Comment utiliser EVE sur CPU sans galérer comme au cours d'avant

10. Exemples de Compilateurs et options de compilation

Pierre Aubert (LAPP)

Compilation : Du software au hardware

• GCC/G++
• CLang/CLang++
• Options de compilation (différentes passes activées à différent moment)
• Description des options les plus utilisées (-O2, -O3, -Wall, -Werror, -ftree-vectorize, etc)
• Pourquoi on se fait avoir avec les options de compilation par défaut
• Pont avec les compilateurs Just In Time et Almost In Time

8. Outils de profilage

Hadrien Grasland (IJCLab)

Profilage

• Perf
• Valgrind
• Maqao

Avec des petits exemples

21. Zero-cost abstractions in C++20

Dr Vincent Reverdy (Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules)