On July 9, 2013, Prof. Dr. Christian Lengauer will give a talk on "Moderne Softwaretechnologie für das Exascale-Computing".
Abstract:
Die Realisierung von Exascale-Rechengeschwindigkeit, d.h., eine Leistung von 10^18 Gleitpunktoperationen pro Sekunde, wird für das Ende des Jahrzehnts erwartet. Gegenwärtig liegen Spitzenleistungen bei 10^16 Gleitpunktoperationen pro Sekunde. Der noch fehlende Faktor 100 kann nur mit massiver Parallelität auf einem Chip erreicht werden: Exascale-Rechner müssen große Manycore-Cluster sein.
Eine praktikable Entwicklung und Wartung von verlässlichen und wirtschaftlichen Exascale-Anwendungen erfordert ein grundsätzliches Umdenken in softwaretechnischen Methoden des Hochleistungsrechnens - von vergleichsweise maschinennaher, manueller Programmierung in den klassischen Mehrzwecksprachen Fortran oder C zu einer flexiblen, mehrphasigen Verfeinerung, die sich verschiedenster domänenspezifischer Sprachen und Optimierungsmöglichkeiten bedient und von hochautomatisierten Entwicklungswerkzeugen unterstützt wird.
Der Vortrag wird zwei zusammenhängende Vorstöße in diesen Problembereich vorstellen: das DFG-Schwerpunktprogramm 1648 "Software for Exascale-Computing" (SPPEXA) und eines seiner 13 Verbundprojekte, "Advanced Stencil-Code Engineering" (ExaStencils).
Stencil-Codes sind rechenintensive Algorithmen, in denen wiederholt Datenpunkte in einem Gitter aus einer Kombination von den Werten benachbarter Punkte bestimmt werden. Das verwendete Muster der benachbarten Punkte heißt Stempel, oder engl. Stencil. Stencil-Codes finden zur Lösung von diskretisierten partiellen Differentialgleichungen und den daraus entstehenden linearen Systemen verbreiteten Einsatz.