Yüksek Performanslı Hesaplamanın Sanatı

Bilimsel hesaplamanın temelleri

• Bilimsel hesaplama hakkında genel arka plan bilgisi sunan bir kitap; bilgisayar mimarisi, paralel bilgisayar mimarisi, bilgisayar aritmetiği, lineer cebir, ODE/PDE'ler gibi konuları içeriyor.
• Büyük ölçekli hesaplamalarda her şeyin nasıl bir araya geldiğini anlatan içerikler de bulunuyor.

Paralel programlama için bilim ve mühendislik

• Bilimsel hesaplamanın büyük bir bölümü, bir şekilde paralel programlamayı içeriyor.
• MPI ve OpenMP'nin modern sürümlerine yönelik en iyi giriş kitaplarından biri; ayrıca PETSc, Kokkos, Sycl ve Co-array Fortran hakkında kısa bölümler de içeriyor.
• C, Fortran, C++ ve (MPI için) Python dillerinde MPI ve OpenMP kapsamıyla öne çıkıyor.

Bilimsel programlamaya giriş

• Bilimsel ve mühendislik programlama çoğunlukla C/C++ ve Fortran ile yapılıyor.
• Modern C++17'yi (bugünlerde C'ye göre daha çok tercih ediliyor) ve Fortran2008'i öğreten bir kitap.
• Bilimsel programlamaya sıfırdan bir giriş olarak ya da "C programcıları için C++" şeklinde okunabilir.
• Çeşitli uzun programlama projeleri içeriyor.

HPC marangozluğu

• Bilimsel hesaplama ekosistemi yalnızca programlama dilleri ve paralel programlama sistemlerinden ibaret değil.
• Derleyiciler, build sistemleri, kaynak kod yönetimi ve benzeri konularda anlayış gerekiyor; bu kitap da bunların tümünü eksiksiz biçimde toplamayı hedeflemektense, bilimsel iş akışına odaklı bir dizi giriş sunuyor.

Victor hakkında

• Victor Eijkhout, Texas Advanced Computing Center'da araştırma bilimcisi.
• Bu ders kitapları, Texas Üniversitesi Austin kampüsünde çeşitli dersler verirken ortaya çıktı.
• Bu kitapları herkese açarak görev tanımının ötesine geçtiğini düşünüyorsanız, ona bir kahve ısmarlamak da güzel bir yöntem.

GN⁺'nin görüşü

• Victor Eijkhout'un HPC ders kitabı serisi, bilimsel hesaplamanın temellerinden paralel programlamaya ve bilimsel programlamanın pratik uygulamalarına kadar kapsamlı bilgi sunuyor.
• Bu seri, başlangıç seviyesindeki yazılım mühendislerinin yüksek performanslı hesaplama (HPC) dünyasına adım atması için vazgeçilmez bir kaynak olabilir.
• Bilgi işlem teknolojilerinin bilim ve mühendislik alanlarında giderek daha önemli hale geldiği günümüzde, bu ders kitapları alan profesyonelleri için oldukça faydalı ve ilgi çekici bir kaynak olacaktır.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Donanım ve veri merkezi tarafına dair bir değerlendirme

  • AWS'de yazılım/hizmet tarafında çalışan bir kullanıcı, veri merkezi çalışanlarının anlattıklarını dinledikten sonra veri merkezlerinde hesaplama gücünü artırmanın aslında bir hesaplama probleminden çok bir termodinamik problemi olduğunu fark etti.
  • Düğümler çok yoğun hale geldiği için güç sağlamak ve ısıyı dışarı atmak son derece zor bir meseleye dönüştü; verimsizlik tespit edilse bile bu, yazılım güncellemesiyle çözülemiyor.
  • Bunun yaklaşık 10 yıl önceki bir durum olduğu ve Amazon'un bir internet kitapçısı olarak başlayıp termodinamik problemlerini çözmenin en ileri noktasına gelmiş olmasının şaşırtıcı olduğu belirtiliyor.

• Yüksek başarımlı hesaplamada (HPC) donanımdan uzaklaşma hissi

  • HPC'nin donanımdan ne kadar soyutlandığına dair ilginç bir noktaya dikkat çekiliyor.
  • Kitaplar SPMD programlama, algoritmalar, veri yapıları, görev paralelliği ve senkronizasyona odaklanırken; süper bilgisayar bellek sistemleri, yüksek bant genişlikli ara bağlantılar (CXL), GPU mimarileri gibi bilgisayar mimarisi ayrıntılarını neredeyse hiç ele almıyor.
  • Soyutlamalar ve araçlar artık bu ayrıntılarla uğraşmayı gereksiz kılacak kadar iyi mi, yoksa HPC uygulayıcıları performansı ortaya çıkarmak için çok sayıda "kara kutu" ayarı mı yapmak zorunda, diye merak ediliyor.

• Victor'un kaynak derlemesine övgü

  • Bir kullanıcı, Victor'un hazırladığı kaynak derlemeden etkilendiğini ve Victor'u kişisel olarak tanımadığını, ancak 1990'larda UT Austin'de doktora yaparken TACC kaynaklarını kullandığını belirtiyor.
  • O dönemde programcıların kendi kodlarını paralelleştirmesi ve donanımı anlaması gerekiyordu. Bunun nedeni alanın hâlâ erken aşamada olmasıydı; sorun çözme ise Cray ring binder ve Gropp gibi kaynakları okuyarak yapılıyordu.

• HPC'nin donanım yönetimi tarafına ilgi

  • Bir kullanıcı, HPC'de sorunların nasıl tespit ve teşhis edildiği, yeniden başlatma/yeniden kurulum/onarım gibi adımların nasıl uygulandığı ve en iyi hizmet seviyesini sunmak için bunların nasıl optimize edildiğiyle ilgilendiğini belirtiyor.
  • Düğüm kullanılabilirliğine karşı toplam iş hacmi gibi birden fazla hedef aynı anda optimize edilmek istendiğinde, farklı topolojilerin bu sorunları nasıl etkilediğine ve diğer kısıtlara dair bilgi bulmanın zor olduğunu ekliyor.

• C++ öğretim yaklaşımı hakkında görüş isteme

  • Deneyimli bir Python programcısı, C++ öğretim yöntemi hakkında insanların ne düşündüğünü soruyor ve belirli eksileri olup olmadığını merak ediyor.
  • İlgili kullanıcı, C++ becerilerini geliştirmek istediğini ve üç kitabın kendisi için uygun seviyede göründüğünü belirtiyor.

• Yazarın ücretsiz ders materyali sunmasına hayranlık

  • Bir kullanıcı, yazarın C++ ve Unix araçlarını da içeren kapsamlı bir kitap seti hazırlayıp bunu ücretsiz paylaşmasından etkilendiğini söylüyor.
  • İçeriğin, yüksek başarımlı hesaplamaya özel olmasa bile, tüm programcılar için yararlı olduğu belirtiliyor.

• Bilimsel hesaplama dersi üzerine bir değerlendirme

  • 2013'te bilimsel hesaplama dersi almış bir kullanıcı, alan çok geniş olduğu için pek çok konunun kısa biçimde ele alındığını hatırlatıyor.
  • Paralel hesaplama üzerine dönemlik, uzmanlaşmış bir dersin faydalı olacağını; bu tür kitapların da böyle bir dersin parçası olarak çok değerli olacağını belirtiyor.

• HPC lisansüstü dersi için TA teklifine dair deneyim

  • Bir kullanıcı, 10 yıl önce bir HPC lisansüstü dersi için TA rolü teklif edildiğini ancak bunu reddettiğini belirtiyor.
  • O zaman bu kitap olsaydı fırsatı değerlendireceğini söyleyerek yazarın başarısını övüyor.

• UT Austin'e övgü

  • UT Austin'in HPC ve hesaplamalı yöntemler konusunda öne çıkan bir kurum olduğu belirtiliyor.

• Programcılar için yararlı içerik

  • Kitabın içeriğinin tüm programcılar için faydalı olduğu, özellikle de üçüncü ciltte C++17 ile Fortran2008'in karşılaştırmalı bir yaklaşımla öğretilmesinin dikkat çektiği ifade ediliyor.