Kurse und Tutorials
Diese Seite gibt einen Überblick über folgende Punkte:
- Das HPC Wiki
- Die HPC Online-Tutorials
- Der HPC.NRW YouTube-Kanal
- Der Gauß-Allianz HPC-Kalender
Das HPC Wiki
Ein wichtiger Teil von HPC.NRW ist eine langfristig gedachte Schulung von HPC Nutzenden in relevanten HPC Themen über alle Hochschulen in NRW hinweg.
In diesem Zusammenhang ist das HPC Wiki von zentraler Bedeutung.
Das HPC Wiki ist eine standortunabhängige HPC-Dokumentation, d.h. dass Artikel so allgemein und ortsunabhängig wie möglich gehalten sind.
Dennoch gibt es auch standortspezifische Besonderheiten, die unter einem separaten Punkt gebündelt sind.
Außerdem gibt es verschiedene Bereiche für unterschiedliche Zielgruppen. So können beispielsweise HPC Nutzer, HPC Entwickler und HPC Admins gezielt nach für sie relevanten Themen suchen.
Die HPC Online-Tutorials
Bezüglich der gezielten Schulung von HPC Nutzenden gingen aus unserer Nutzendenbefragung vor allem Bedarfe an Einführungen in die Bedienung von HPC-Clustern sowie Methoden zu Performance-Profiling und -Optimierung hervor.
Daher wurde ein umfangreiches Tutorial zur Einführung in die Nutzung von Linux mit speziellem Fokus auf HPC, sowie ein Tutorial zum Performance-Profiling mit Gprof erstellt. Diese Tutorials wurden durch ein Einstiegstutorial zur Parallelisierung mit OpenMP ergänzt.
Weitere Tutorials zur GPU-Programmierung und zu Themen wie Benchmarking und Skalierung sind bereits in Arbeit; Lehrmaterialien zu Intel VTune und Python sind in Planung.
In dieser umfangreichen, allgemeinen Einführung in Linux geht es in mehreren Teilen um Grundlagenthemen wie die Kommandozeile, die Verzeichnisstruktur, Dateien, Nutzer, Rechte, Prozesse, den VIM Texteditor, Shell-Skripting, Umgebungsvariablen, SSH-Verbindungen und Datentransfers. Die Aufteilung in einzelne Videos ermöglicht es aber auch fortgeschritteneren Nutzenden, einfach und komfortabel noch einmal nachzuschauen, wenn man beispielsweise die Bedienung von VIM vergessen hat.
Das Tutorial ist im Detail in folgende Kapitel untergliedert: Hintergrund und Geschiche, die Befehlszeile, Linux-Vereichnisstruktur, Dateien, Textanzeige und -suche, Benutzer und Berechtigungen, Prozesse, der vim Texteditior, Shell-Skripting Umgebungsvariablen, SSH-Verbindungen, SSH: Grafik und Dateiübertragunf und Verschiedene Tipps.
In diesem einteiligen Tutorial geht es speziell um das Thema Performanceanalyse von Anwendungen mit dem GNU Profiler Gprof. Es wird gezeigt, wie man Anwendungen instrumentiert, daraus Performance-Informationen zu einem Anwendungslauf generiert und diese schließlich auswerten kann. Darüber hinaus wird eine Möglichkeit zur Visualisierung der Anwendungsstruktur mittels Call Graphen gegeben und wie man den Quellcode der Anwendung mit Laufzeitinformationen annotieren lassen kann. An drei Realwelt-Beispielen aus den Bereichen Biologie, Informatik und Maschinenbau wird demonstriert, dass dies mit unterschiedlichen Programmiersprachen (z. B. C/C++, Fortran), verschiedenen Compilern (GNU, Intel) und sogar parallelen Anwendungen (Threads, MPI) funktioniert.
Dieser Kurs richtet sich anfangs an Einsteiger und in späteren Teilen auch an fortgeschrittene Nutzende für die Shared-Memory Parallelisierung von Anwendungen mittels OpenMP Programmierung. Die Konzepte werden dabei häppchenweise in insgesamt 11 Teilen vermittelt und decken die Themen Worksharing, Data Scoping, Tasking und Non-Uniform Memory Access ab.
Folgende Themen werden in diesem Tutorial genauer betrachtet: Überblick, Arbeitsteilung, Daten-Scoping, Falsche Freugabe, Aufgabenstellung, Tasking and Data Scoping, Tasking and Synchronisation, Schleifen und Aufgaben, Aufgabenplanung und uneinheitlicher Speicherzugriff.
Der HPC.NRW YouTube-Kanal
Um eine breitere Nutzerschaft zu erreichen, wurde - zusätzlich zum HPC Wiki - ein HPC.NRW YouTube-Kanal errichtet. Auf diesem Kanal wird das Konzept von HPC.NRW vorgestellt, die Ziele von HPC.NRW erläutert und es werden die vier Arbeitspakete präsentiert, in denen das Projekt vorangetrieben wird. Außerdem wird über die bisherigen Ergebnisse berichtet und wer den Kanal abonniert, wird stets über sämtliche Neuigkeiten informiert.
Auch hierüber sind beispielsweise alle oben genannten Tutorials verfügbar.
Der Gauß-Allianz HPC-Kalender
Der HPC-Kalender der Gauß-Allianz gibt einen Überblick über Kurse, Seminare, Konferenzen und weitere Veranstaltungen aus dem Bereich Hoch- und Höchstleistungsrechnen für Wissenschaft und Wirtschaft in ganz Deutschland.
FH Workshop
Am 08. Juni 2021 fand der erste, vom Kompetenznetzwerk HPC.NRW angebotene Workshop für alle Fachhochschulen in NRW an. Die Veranstaltung bot unter anderem einen Überblick über HPC sowie die durch HPC.NRW vorhandenen Unterstützungsmöglichkeiten für Forschende in NRW.
Die Schulungsunterlagen sind nun ebenfalls online einsehbar.