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Interface

CPU遊ばせておくのはもったいない

Interface 2021年11月号

マルチコア時代の並列プログラミング

B5判 272ページ
特別号定価1,130円(税込)
2021年11月1日発行
Interface編集部 / 編
好評発売中!

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CPU遊ばせておくのはもったいない
特集 マルチコア時代の並列プログラミング

特集2:Pythonでトライ 並列処理プログラミング
特設:マイコンにおける並列処理
新連載:ラズパイPico DAC[完全版]の製作
新連載:電動バイク&自動車 レース参戦記
目次

CPU遊ばせておくのはもったいない
特集 マルチコア時代の並列プログラミング

イントロ写真館 今どきみんなマルチコア

マルチコアCPUやGPUの普及で当たり前に!家電から自動車,工場,農業まで
イントロダクション 活躍シーン拡大中!並列処理

動作クロックは3GHzあたりで停滞中…本格マルチコア時代に
第1章 並列処理が求められる理由

第1部 基礎編…並列化のコモンセンス

並列化手法あれこれと自動並列化コンパイラのしくみ
第1章 並列処理に向くプログラムの書き方ヒント

セマフォ,モニタ,ランデブ,チャネル通信…
第2章 並列プログラミングに必須の排他制御の書き方

コヒーレンス・プロトコルとプログラムを書くために用いる不可分命令
第3章 CPUごとに持つキャッシュの整合性を保つ仕組み

AIや画像処理,表示の適材適所
第4章 CPU/GPU/FPGAの得意な処理

100万コア?AIチップを例に各社の並列化への奮闘を垣間見る
第5章 マルチコア&DSAの流れはAIやビッグ・データの時代に必然

第2部 実践編…12台のラズパイ・クラスタで実験

スーパスカラ,SIMD.マルチコア,マルチスレッドなど
第1章 並列計算に求められる技術

分散メモリ型の並列計算システムでアプリを作る際に使われるMPIを利用して
第2章 48コア,RAM96Gバイトのクラスタ作り

プロセス間通信の定番MPIを使って分散コンピューティング
第3章 ラズパイ・クラスタの実力を試す

第3部 実践編…1台のラズパイでトコトン実験

C,C++,Fortranに追記するだけ!対象は全てのマルチコアCPU搭載マシン
第1章 複数コアにおけるスレッド並列化のための仕様OpenMP

最近のプロセッサはみんな対応している
第2章 1コアにおいて複数の演算を同時に行うSIMD

プロセッサごとに最適な並列化手法が異なる
第3章 並列化×並列化…OpenMPとSIMDの効果を検証

第4部 実践編…並列処理と言えばGPU

数千スレッドを走らせるCUDAプログラミング
第1章 画像処理フィルタ作りで処理速度数十倍を体験

第5部 富岳の高速化技術

16GFLOPS/W で世界最高レベルの電力効率!MPIやOpenMPでプログラミングできる汎用性を持つ
第1章 760万コアの超並列コンピュータ「富岳」

並列処理の申し子スパコンに見る
第2章 キャッシュ,同期,プリフェッチ…3つの高速化技術

ラズパイやA64FX マシンでの実装実験も
第3章 Linuxのプロセス間通信を高速に実現するxpmem

Appendix 「富岳」のCPUでxpmemの性能を測ってみる

特集2 Pythonでトライ 並列処理プログラミング

機械学習やデータ分析の大量な演算の高速化に効く
第1章 Pythonの並列処理…特徴と主なライブラリ

大きなデータの処理なら劇的に高速化できる
第2章 データ処理&分析ライブラリ「pandas」の並列化

スレッドのスリープや待ち合わせ
第3章 並列処理を自分で細かくプログラムする方法

大規模データの処理では効果絶大
第4章 200万件のデータで並列処理の有効性を試す

特設 マイコンにおける並列処理

「同時に動く」ことによる効率化と設計の難しさ
第1章 並列処理の基本となるマルチタスク・プログラミングの基礎

キャッシュ管理の基本からハイパースレッドまで
第2章 マルチコア,マルチプロセッサのハードウェア

プロセッサ間の同期をソフトウェアで実現する方法
第3章 マルチプロセッサでプログラムを作成するためのアセンブリ命令

Raspberry Piライフ

新連載 ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第1回〉
44.1kHz/48kHz両対応!サンプリング・レート切り替え機能の実装

RaspberryPiPicoでキーボードを作ろう〈第2回〉
キースイッチの種類

ラズパイでPLC〈第10回〉
ラダー・プログラムでC言語の構造を再現!…条件分岐とループを作る

テクノロジー掘り下げ

マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第9回〉
派生型(4)…移植性は無いが可読性バツグン!ビット・フィールド

EV時代のブラシレス・モータ研究〈第4回〉
構成部品はたったの15個なのに出力は50ccバイク並み!CQブラシレス・モータの中身

新連載 電動バイク&自動車レース参戦記〈第1回〉
50ccバイクを電動コンバートして参戦!榛名のノブアツ杯

Hot!IoT技術

ラズパイで試しながら学ぶIoTの新定番プロトコルMQTT〈第5回〉
パブリッシュ&サブスクライブ!ラズパイ同士でメッセージをやりとりする

IT農

農業センシングの世界〈その36〉
M5Stackで作るpHメータ

ヲタク先生の植物すごいぜ!〈24時間目〉
バイナリで殖える石ころ植物

人工知能や科学計算

9月号特集「数学とプログラミング」フォローアップ
線形代数×データ・サイエンス!Pythonで回帰分析にトライ

AI自習ドリル〈第10回〉
たくさんの複雑な特徴を持つ生物や物体の解析…似た特徴を持つもの同士を近くに配置する自己組織化マップ

高精度GPS&地図研究

転ばぬ先の地図活用豆知識〈第22回〉
QGISのバッチ処理機能で3D地図データを一括取り込み

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YouTube時代の動画撮影のコツ〈第15回〉
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