MIC高性能计算编程指南

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《MIC高性能计算编程指南》由浪潮—Intel联合实验室的几位成员共同完成。书中介绍了英特尔至强融核产品的相关知识、使用至强融核进行高性能计算的编程方法、优化使用至强融核程序的方法，以及在实际应用中的两个利用至强融核技术提高性能的成功案例。《MIC高性能计算编程指南》结构清晰、通俗易懂，从编程基础到优化到具体工程开发，表述言简意赅，用简单代码实践阐述理论，并配有大量的图、表、程序片段、完整案例帮助读者理解。

目录
序一
序二
前言
第一篇MIC基础篇
第1章MIC高性能计算
1.1多核、众核计算的发展
1.2MIC技术简介
1.3为什么要选择MIC
1.3.1SMP
1.3.2集群（cluster）
1.3.3GPGPU
第2章MIC硬件及软件架构
2.1MIC硬件架构
2.1.1术语解析
2.1.2MIC硬件架构概览
2.1.3MICCore
2.1.4环形互联总线ring
2.1.5CLOCK
2.1.6页表（PageTables）
2.1.7系统接口
2.1.8性能监控单元和事件管理器
2.1.9电源管理
2.2MIC软件架构
2.2.1概述
2.2.2Bootstrap
2.2.3Linux加载器
2.2.4微操作系统（μOS）
2.2.5对称通信接口（SCIF）
2.2.6主机驱动
2.2.7sysfs节点
2.2.8MPI应用的MIC软件栈
2.2.9应用编程接口（API）
第3章MIC安装、环境配置
3.1MIC环境配置
3.1.1前期准备
3.1.2安装Host端的Linux操作系统
3.1.3安装MIC驱动
3.1.4安装在MIC上编译C/C++的编译器
3.2SDK示例运行
第4章第一个MIC实例——计算PI
第5章OpenMP和MPI编程基础
5.1OpenMP基础
5.1.1OpenMP简介
5.1.2OpenMP编程模型
5.1.3OpenMP语法简要介绍
5.2MPI基础
5.2.1启动和终止MPI库
5.2.2获取信息
5.2.3发送和接收消息
第6章MIC编程
6.1MIC编程模型
6.2应用模式
6.2.1CPU原生模式
6.2.2CPU为主MIC为辅模式
6.2.3CPU与MIC对等模式
6.2.4MIC为主CPU为辅模式
6.2.5MIC原生模式
6.3MIC基本语法
6.3.1offload
6.3.2变量和函数声明
6.3.3头文件
6.3.4环境变量
6.3.5编译选项
6.3.6其他问题
6.4MIC上的MPI
6.4.1MIC上的MPI限制
6.4.2MIC上MPI编程模型
6.4.3MIC上的MPI环境配置
6.4.4编译及使用
6.4.5MIC上的MPI示例
6.5SCIF编程
6.5.1什么是SCIF
6.5.2SCIF的基本概念介绍
6.5.3SCIF基本通信过程
6.5.4SCIF用到的API函数
第7章MIC软件调试与性能分析工具
7.1Intel软件工具链对MIC的支持
7.2MIC软件调试工具IDB
7.2.1IDB简介
7.2.2IDB的操作界面
7.2.3IDB对MIC架构的支持与要求
7.2.4使用IDB调试MIC程序
7.3MIC性能分析工具VTune
第8章IntelMICMKL库使用方法
8.1IntelMKL核心函数库介绍
8.2在MIC卡上使用IntelMKL
8.2.1编译器辅助offload方式
8.2.2自动offload方式
8.3FFT在MIC上的使用
8.3.1FFT简介
8.3.2FFT在MIC上的使用方法一
8.3.3FFT在MIC上的使用方法二
8.4BLAS在MIC上的使用
8.4.1BLAS简介
8.4.2在MIC上调用BLAS库方法
第二篇性能优化篇
第9章MIC性能优化
9.1MIC性能优化策略
9.2MIC优化方法
9.2.1并行度优化
9.2.2内存管理优化
9.2.3数据传输优化
9.2.4存储器访问优化
9.2.5向量化优化
9.2.6负载均衡优化
9.2.7MIC线程扩展性优化
第10章MIC优化示例：矩阵乘法
10.1矩阵乘法串行算法
10.2OpenMP多线程矩阵乘法
10.3MIC多线程矩阵乘法
10.3.1基本版本
10.3.2向量化优化
10.3.3SIMD指令优化
10.3.4矩阵分块乘法
第三篇工程开发篇
第11章基于MIC的HPC应用开发过程
11.1热点测试
11.1.1准备工作
11.1.2热点测试及定位
11.2程序分析
11.2.1程序移植模式分析
11.2.2计算规模分析
11.2.3特点分析
11.2.4热点并行性分析
11.2.5向量化分析
11.2.6MIC内存分析
11.2.7程序分析总结
11.3MIC程序开发过程
11.3.1基于CPU的OpenMP并行
11.3.2基于MIC的线程扩展
11.3.3单节点CPU+MIC协同并行
11.3.4MIC集群并行
第12章基于MIC的HPC应用实例
12.1基于单节点CPU+MIC协同计算电子断层三维重构并行算法
12.1.1电子断层三维重构技术及SIRT算法介绍
12.1.2SIRT串行程序分析
12.1.3基于OpenMP的SIRT并行程序开发
12.1.4基于MIC平台的SIRT并行程序开发
12.1.5单节点多卡及CPU+MIC异构协同计算架构设计
12.2基于多节点CPU+MIC协同计算大涡模拟并行算法
12.2.1格子—Boltzmann大涡模拟算法介绍
12.2.2大涡模拟串行程序分析
12.2.3基于OpenMP的大涡模拟并行算法
12.2.4基于MIC的大涡模拟并行算法
12.2.5基于多节点CPU+MIC协同计算平台的大涡模拟并行算法