کتاب صوتی مقدمه‌ای بر OpenACC: جلسات پرسش و پاسخ و راهنمایی عملی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مقدمه‌ای بر OpenACC: جلسات پرسش و پاسخ و راهنمایی عملی

موضوع کلی: پردازش موازی و شتاب‌دهنده‌ها

موضوع میانی: برنامه‌نویسی موازی با OpenACC

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر پردازش موازی و مزایای آن
• 2. آشنایی با معماری‌های پردازشی مدرن
• 3. نیاز به شتاب‌دهنده‌ها در محاسبات علمی
• 4. معرفی OpenACC: رویکردی سطح بالا به موازی‌سازی
• 5. تفاوت OpenMP و OpenACC
• 6. نصب و پیکربندی محیط OpenACC
• 7. اولین برنامه OpenACC: درک ساختار کلی
• 8. دستورالعمل‌های اصلی OpenACC: directive
• 9. دستورالعمل `acc parallel` برای موازی‌سازی حلقه‌ها
• 10. دستورالعمل `acc kernels` برای اجرای هسته‌ها
• 11. دستورالعمل `acc data` برای مدیریت حافظه
• 12. انتقال داده بین میزبان و دستگاه
• 13. مدیریت حافظه صریح در OpenACC
• 14. حالت‌های انتقال داده: `copy`, `copyin`, `copyout`, `attach`
• 15. استفاده از `present` برای داده‌های موجود
• 16. بهینه‌سازی انتقال داده
• 17. دستورالعمل `acc loop` برای موازی‌سازی حلقه‌ها
• 18. انواع موازی‌سازی حلقه: `gang`, `worker`, `vector`
• 19. نقش `gang` در OpenACC
• 20. نقش `worker` در OpenACC
• 21. نقش `vector` در OpenACC
• 22. همگام‌سازی بین `gang`ها
• 23. همگام‌سازی بین `worker`ها
• 24. دستورالعمل `acc compute construct`
• 25. دستورالعمل `acc enter data`
• 26. دستورالعمل `acc exit data`
• 27. دستورالعمل `acc update`
• 28. استفاده از `async` برای اجرای غیرهمزمان
• 29. مدیریت خطاهای اجرای غیرهمزمان
• 30. دستورالعمل `acc wait`
• 31. دستورالعمل `acc stream`
• 32. بهینه‌سازی استفاده از استریم‌ها
• 33. توابع شتاب‌دهنده: `acc routine`
• 34. نحوه فراخوانی توابع شتاب‌دهنده
• 35. استفاده از `vector` در توابع شتاب‌دهنده
• 36. استفاده از `independent` در توابع شتاب‌دهنده
• 37. استفاده از `seq` در توابع شتاب‌دهنده
• 38. مدیریت وابستگی داده در حلقه‌ها
• 39. تشخیص و رفع وابستگی داده
• 40. تکنیک‌های کاشی‌سازی (Tiling) برای حلقه‌ها
• 41. تکنیک‌های بازآرایی حلقه (Loop Reordering)
• 42. کاهش سربار موازی‌سازی
• 43. استفاده از OpenACC در محاسبات علمی
• 44. مثال: پردازش ماتریس با OpenACC
• 45. مثال: محاسبات برداری با OpenACC
• 46. مثال: شبیه‌سازی‌های فیزیکی با OpenACC
• 47. مثال: پردازش تصویر با OpenACC
• 48. اشکال‌زدایی برنامه‌های OpenACC
• 49. ابزارهای پروفایلینگ OpenACC
• 50. تحلیل نتایج پروفایلینگ
• 51. بهینه‌سازی عملکرد بر اساس نتایج پروفایلینگ
• 52. دستورالعمل‌های پیشرفته OpenACC
• 53. دستورالعمل `acc cache`
• 54. دستورالعمل `acc flatten`
• 55. دستورالعمل `acc loop construct`
• 56. دستورالعمل `acc set`
• 57. تنظیمات کامپایلر OpenACC
• 58. پارامترهای زمان اجرا OpenACC
• 59. مدیریت حافظه در شتاب‌دهنده‌های GPU
• 60. معماری‌های مختلف GPU و تأثیر آن بر OpenACC
• 61. تفاوت OpenACC با CUDA
• 62. تفاوت OpenACC با OpenMP
• 63. کاربرد OpenACC در یادگیری ماشین (با رویکرد اسلامی)
• 64. کاربرد OpenACC در تحلیل داده (با رویکرد اسلامی)
• 65. کاربرد OpenACC در شبیه‌سازی‌های مهندسی
• 66. کاربرد OpenACC در مدل‌سازی‌های علمی
• 67. استانداردهای برنامه‌نویسی موازی
• 68. اصول طراحی برنامه‌های موازی کارآمد
• 69. چالش‌های برنامه‌نویسی موازی
• 70. روش‌های ارزیابی عملکرد موازی
• 71. معیارهای مقیاس‌پذیری (Scalability)
• 72. قانون آمدال (Amdahl's Law)
• 73. قانون گوستافسون (Gustafson's Law)
• 74. موازنه بار (Load Balancing)
• 75. کاهش ارتباطات بین پردازنده‌ها
• 76. مدیریت حافظه مشترک در پردازش موازی
• 77. مدیریت حافظه توزیع شده در پردازش موازی
• 78. مفاهیم پیشرفته در پردازش موازی
• 79. برنامه‌نویسی مبتنی بر وظیفه (Task-based programming)
• 80. رشته‌ها (Threads) و فرآیندها (Processes)
• 81. قفل‌ها (Locks) و سمافورها (Semaphores)
• 82. بن‌بست (Deadlock) و تشخیص آن
• 83. پیشگیری از بن‌بست
• 84. مدیریت وضعیت بحرانی (Critical Section)
• 85. همگام‌سازی مبتنی بر رویداد (Event-based synchronization)
• 86. روش‌های پیشرفته بهینه‌سازی
• 87. استفاده از دستورالعمل‌های خاص سخت‌افزار
• 88. پشتیبانی از سخت‌افزارهای مختلف
• 89. آینده OpenACC و پردازش موازی
• 90. روندهای جدید در معماری‌های شتاب‌دهنده
• 91. نکات نهایی برای نوشتن کد OpenACC بهینه
• 92. جمع‌بندی و مرور کلی
• 93. منابع بیشتر برای مطالعه OpenACC