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Vertiefungsvorlesung "Data Processing on Modern Hardware"

 

Organisatorisches

Dozent

  • Prof. Dr. Jens Teubner

Vorlesungstermine

  • Donnerstags, 12-14 Uhr, Raum OH12 / E.003

Übungstermine

  • Donnerstags, 14-16 Uhr, Raum OH12 / E.003

Beschreibung

Dieser Kurs zeigt einige der Implikationen auf, die aktuelle Trends der Hardwaretechnologie auf die Datenbankverarbeitung haben. Fortschritte wie tiefe Cache-Hierarchien oder die Verwendung von Hardwarebeschleunigern haben starke Auswirkungen auf Algorithmen der Datenverarbeitung. Im Kurs wird gezeigt, wie sorgfältiges Algorithmendesign die Effektivität von Hardware-Caches steigern kann; es wird gezeigt, wie die Parallelität moderner CPUs verwendet werden kann, um Datenbankaufgaben zu beschleunigen; es wird gezeigt, wie moderne und spezialisierte Prozessoren (z.B. Grafikprozessoren) zur Datenverarbeitung ausgenutzt werden können; und wir werden einen Blick werfen auf programmierbare Hardwarebausteine (field-programmable gate arrays, FPGAs) als eine vielversprechende Technologie jenseits dessen was in konventionellen Systemen bereits verfügbar ist.

Der Kurs wird begleitet von Übungen, in denen die gezeigten Erkenntnisse und Ideen verifiziert werden. Dazu werden kleine Softwareprogramme geschrieben, um die Effekte auf tatsächlichen Systemen zu zeigen.

Neuigkeiten

18.09.2015

Infos zur Klausur am 01.10.2015: Die Klausur findet statt von 10:00 Uhr bis 11:30 Uhr in OH 12 / E.003. Bitte finden Sie sich spätestens um 09:45 Uhr vor dem Hörsaal ein. Wir bitten Sie dann hinein, sobald wir den Hörsaal entsprechend vorbereitet haben.

Zugelassenes Hilfsmittel ist ein Blatt DIN A4, handbeschrieben (beidseitig). Bitte vergessen Sie nicht, einen Lichtbildausweis mitzubringen, außerdem einen dokumentenechten Stift (nicht rot, nicht grün, kein Bleistift). Bitte bringen Sie sonst möglichst nichts mit. Sie benötigen insbesondere kein eigenes Papier. Bitte denken Sie daran Ihr Mobiltelefon abzustellen.

08.09.2015

Die Klausureinsicht findet statt am Freitag, 18.08.2015 von 14:00 Uhr bis 16:00 Uhr im Raum OH14/304. Innerhalb dieses Zeitraums können Sie kommen um Ihre Klausur einzusehen. Bitte bringen Sie einen Lichtbildausweis mit sowie ein klein wenig Geduld (wenn viele Kommilitonen gleichzeitig kommen, können u.U. Wartezeiten entstehen). Sollten Sie in diesem Zeitraum aus wichtigem Grund verhindert sein, so kontaktieren Sie mich bitte vorher.

Bitte beachten Sie: Die Klausureinsicht dient der Verbesserung der Korrektur, nicht der Note. Sollten sich einzelne Korrekturen als fehlerhaft herausstellen, kann dies positive wie negative Auswirkungen auf die Gesamtnote haben. Generell ist eine Änderung der Note nur in Ausnahmefällen und mit Zustimmung des Prüfungsausschusses möglich.

08.09.2015

Die Klausur vom 16.07.2015 ist fertig korrigiert. Sie finden Ihr Prüfungsergebnis im BOSS-System.

10.08.2015

Die vollständigen Ergebnisse der Vorlesungsevaluation sind da.

15.07.2015

Letzte Infos zur Klausur: Die Klausur findet statt in OH 12 / E.003 (wo wir regulär Vorlesung hätten). Bitte finden Sie sich spätestens um 12:15 Uhr vor dem Hörsaal ein. Wir bitten Sie dann hinein, sobald wir den Hörsaal entsprechend vorbereitet haben.

Zugelassenes Hilfsmittel ist ein Blatt DIN A4, handbeschrieben (beidseitig). Bitte vergessen Sie nicht, einen Lichtbildausweis mitzubringen, außerdem einen dokumentenechten Stift (nicht rot, nicht grün, kein Bleistift). Bitte bringen Sie sonst möglichst nichts mit. Sie benötigen insbesondere kein eigenes Papier. Bitte denken Sie daran Ihr Mobiltelefon abzustellen.

02.07.2015

Eine ähnliche Veranstaltung fand vor einigen Jahren an der ETH Zürich statt. Dort wurde zum Abschluss diese Musterklausur gestellt.

21.05.2015

Die Klausur (Haupttermin) findet statt am Donnerstag, 16.07.2015 (quasi anstelle des letzten Vorlesungstermins). Die Klausur wird 90 Minuten dauern; zugelassenes Hilfsmittel ist ein Blatt DIN A4, handbeschrieben (beidseitig).

Materialien

Vorlesungsfolien

Kap. Inhalt PDF Letzte Änderung
1 Introduction PDF 08.04.2015
2 Cache Awareness PDF 08.04.2015
3 Instruction Execution PDF 21.05.2015
4 Execution on Multiple Cores PDF 11.06.2015
5 Vectorization PDF 02.07.2015
6 Graphics Processing Units (GPUs) PDF 02.07.2015

Übungsaufgaben

Nr. Ausgabe Abgabe Inhalt Sonstiges
1 08.04.2015 24.04.2015 Cache-Benchmark
2 24.04.2015 07.05.2015 CPU Counter / Column-/Row Store Code-Vorlage
3 14.05.2014 21./28.05.2014 Vector-At-A-Time; Hash Joins Code-Vorlage (wie Blatt 2)
4 12.06.2015 18.06.2015 Parallele Hash Joins
5 18.06.2015 25.06.2015 SIMD Vorlage


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Contact

Prof. Dr. Jens Teubner
Tel.: 0231 755-6481