Programación paralela basada en coprocesadores many-core

Este trabajo de fin de grado explora el empleo de la programación paralela mediante el uso de coprocesadores, realizándose un pequeño repaso de los diferentes modelos de la misma y los principales coprocesadores que existen en el mercado. Dentro del contexto de la computación mediante coprocesadores, en primer lugar, este trabajo hace un repaso sobre HPC (High Performance Computing) o computación de alto rendimiento y se hace un estudio sobre la evolución de arquitecturas en los superordenadores en las últimas décadas. Tras ello, se realiza un repaso sobre los dos principales modelos de programación paralela, MPI (Message Passing Interface) y OpenMP (API para la programación mediante hilos), haciendo hincapié en las peculiaridades de cada modelo. La principal motivación del presente trabajo es la comprensión de la arquitectura y programación acerca de la familia de coprocesadores desarrollados por la empresa Tilera. Para poner al lector en contexto, se presenta el cómputo basado en coprocesadores o aceleradores hardware, mencionando los principales coprocesadores existentes en el mercado, analizándose las principales virtudes de cada uno. Tras ello, nos centramos en el coprocesador de la empresa Tilera TILE-Gx36. Adicionalmente, se analizan los diferentes aspectos a nivel de arquitectura, así como latencias de acceso a memoria dependiendo de la dirección de la misma o de la ubicación física del procesador que se ejecute para, posteriormente, llevar a cabo una comparación de los diferentes procesadores que tiene la propia tilera de manera individual. Por último, se tratan problemas con requisitos computacionales reales y se comparan las latencias de procesamiento con otras arquitecturas utilizadas en la programación paralela, comparando la aceleración con la potencia energética necesaria para la misma y el mismo problema en serie sobre un único ordenador.This end of career report explores the use of the parallel programming by means of using coprocessors, and to achieve a little checkup of the various models of it and the main coprocessors that may exist in the market. Inside the world programming through coprocessors, firstly, this report does a checkup over HPC (High Performance Computing) and make a study through the evolution of the architectures in the supercomputers in the last decades. After that, it is fulfilled a checkup over the two main models of parallel programming, MPI (Message Passing Interface) and OpenMP (API for wire programming), insisting on the special features of each model. The main motivation of this report is the comprehension of the architecture and the programming about the family of coprocessors which have been developed by the company Tilera. To bring the reader into the context, it is presented the calculation based upon coprocessors or hardware accelerators, referring to the main existing coprocessors in the market, analyzing the main advantages of each one. After that, we devote oneself to the coprocessor of Tilera company TILE-Gx36. Additionally, in this report are reviewed the different aspects from the point of view of architecture, as well as the entry latency to memory depending of its direction or the physical position of the computer which can carry out to, later, to fulfill one comparison from different processors which own Tilera itself in an individual way. Lastly, it is dealt problems with real computers requirements and are compared as well processing latencies with other used architectures in the parallel programming, comparing the acceleration with the needed energetic power and the same problem in mass over one only computer