فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر پردازش موازی در معماری‌های پیشرفته چندپردازنده‌ای

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر پردازش موازی در معماری‌های پیشرفته چندپردازنده‌ای

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: سیستم‌های کامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های کامپیوتری و اهمیت پردازش موازی
• 2. مروری بر تاریخچه پردازش موازی
• 3. مبانی پردازش سریال و محدودیت‌های آن
• 4. تعریف و انواع پردازش موازی
• 5. مزایای پردازش موازی
• 6. چالش‌های پردازش موازی
• 7. کاربردها و حوزه‌های اصلی پردازش موازی
• 8. مفاهیم پایه در معماری‌های کامپیوتری
• 9. واحد پردازش مرکزی (CPU) و اجزای آن
• 10. حافظه اصلی (RAM) و سلسله مراتب آن
• 11. حافظه پنهان (Cache) و سطوح مختلف آن
• 12. تأثیر پهنای باند و تأخیر حافظه بر عملکرد
• 13. معماری‌های پردازنده‌های مدرن
• 14. پردازنده‌های تک هسته‌ای و چند هسته‌ای
• 15. تفاوت معماری‌های SMP و NUMA
• 16. پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و معماری موازی آن‌ها
• 17. تکنولوژی‌های پردازش موازی در GPU
• 18. مفاهیم پایه در ارتباطات بین پردازنده‌ای
• 19. شبکه‌های ارتباطی در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 20. انواع توپولوژی‌های شبکه‌ای (Bus, Ring, Mesh, Torus)
• 21. پهنای باند و تأخیر در شبکه‌های ارتباطی
• 22. پروتکل‌های ارتباطی در سیستم‌های موازی
• 23. مفاهیم همگام‌سازی (Synchronization)
• 24. قفل‌ها (Locks) و انواع آن‌ها
• 25. سمافورها (Semaphores) و کاربردهایشان
• 26. انواع دیگر مکانیزم‌های همگام‌سازی
• 27. مشکلات رایج در همگام‌سازی (Deadlock, Race Condition)
• 28. مفاهیم ارتباطات بین پردازشی (IPC)
• 29. پیام‌رسانی (Message Passing) در سیستم‌های توزیع شده
• 30. کتابخانه‌های پیام‌رسانی (MPI)
• 31. مدل حافظه مشترک (Shared Memory Model)
• 32. تفاوت مدل حافظه مشترک و پیام‌رسانی
• 33. مفاهیم موازی‌سازی کد
• 34. شناسایی فرصت‌های موازی‌سازی در الگوریتم‌ها
• 35. تقسیم کار (Task Decomposition)
• 36. تقسیم داده (Data Decomposition)
• 37. موازات وظیفه (Task Parallelism)
• 38. موازات داده (Data Parallelism)
• 39. مفاهیم وابستگی در داده‌ها (Data Dependencies)
• 40. وابستگی‌های جریان داده (Flow Dependencies)
• 41. وابستگی‌های ضد جریان داده (Anti Dependencies)
• 42. وابستگی‌های خروجی (Output Dependencies)
• 43. چگونگی غلبه بر وابستگی‌های داده‌ای
• 44. مفاهیم موازی‌سازی در سطح دستورالعمل (ILP)
• 45. خط لوله (Pipeline) در پردازنده‌ها
• 46. اجرای خارج از نوبت (Out-of-Order Execution)
• 47. اجرای فوق‌العاده (Superscalar Execution)
• 48. اجرای فوق‌بلند (VLIW)
• 49. موازی‌سازی در سطح SIMD و MIMD
• 50. دستورالعمل‌های SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
• 51. کاربرد SIMD در پردازش تصویر و محاسبات علمی
• 52. معماری MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)
• 53. تفاوت SIMD و MIMD
• 54. موازی‌سازی در سطح GPU
• 55. معماری CUDA برای برنامه‌نویسی GPU
• 56. مفاهیم هسته (Kernel) و نخ (Thread) در CUDA
• 57. بلوک‌ها (Blocks) و شبکه‌ها (Grids) در CUDA
• 58. مدیریت حافظه در GPU (Global, Shared, Local)
• 59. همگام‌سازی در سطح GPU
• 60. الگوهای برنامه‌نویسی موازی
• 61. الگوی Master-Worker
• 62. الگوی Pipeline
• 63. الگوی Divide and Conquer
• 64. الگوی MapReduce
• 65. ارزیابی عملکرد در سیستم‌های موازی
• 66. معیارهای سنجش عملکرد (Throughput, Latency)
• 67. قانون آمدال (Amdahl's Law)
• 68. قانون گستافسون (Gustafson's Law)
• 69. تشخیص گلوگاه‌ها (Bottlenecks) در برنامه‌های موازی
• 70. ابزارهای پروفایلینگ (Profiling Tools) برای برنامه‌های موازی
• 71. تکنیک‌های بهینه‌سازی کد موازی
• 72. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه
• 73. کاهش سربار همگام‌سازی
• 74. کاهش ارتباطات بین پردازنده‌ای
• 75. تکنیک‌های جلوگیری از Race Condition
• 76. تکنیک‌های جلوگیری از Deadlock
• 77. مفاهیم پردازش موازی در سیستم‌های توزیع شده
• 78. شبکه‌های کامپیوتری و مدل‌های ارتباطی
• 79. پروتکل‌های TCP/IP و UDP
• 80. سیستم‌های کلاینت-سرور
• 81. معماری‌های توزیع شده (SOA, Microservices)
• 82. موازی‌سازی در سیستم‌های توزیع شده
• 83. پردازش موازی در کلاد کامپیوتینگ
• 84. مدل‌های IaaS, PaaS, SaaS
• 85. پلتفرم‌های کلاد (AWS, Azure, GCP)
• 86. استفاده از خدمات کلاد برای پردازش موازی
• 87. مفاهیم Big Data و پردازش موازی
• 88. چارچوب‌های پردازش توزیع شده (Spark, Hadoop)
• 89. پردازش دسته‌ای (Batch Processing)
• 90. پردازش آنی (Real-time Processing)
• 91. مفاهیم یادگیری ماشین موازی
• 92. آموزش مدل‌های یادگیری عمیق به صورت موازی
• 93. استفاده از GPU برای تسریع یادگیری ماشین
• 94. مفاهیم پردازش موازی در محاسبات علمی
• 95. شبیه‌سازی‌های فیزیکی و مهندسی
• 96. تحلیل داده‌های بزرگ در علوم
• 97. حل معادلات دیفرانسیل به صورت موازی
• 98. مفاهیم پردازش موازی در گرافیک کامپیوتری
• 99. رندرینگ موازی
• 100. پردازش فیزیک در بازی‌های ویدئویی