С 2 по 8 февраля пройдет Зимняя школа «Программирование для RISC-V» — недельный интенсив от YADRO и ННГУ им. Н.И. Лобачевского, которые входят в российский Альянс RISC-V. Программа состоит из двух частей: онлайн-лектория и очной проектной работы.

На бесплатных онлайн-лекциях все желающие познакомятся с основами разработки на базе открытой архитектуры RISC-V — перспективной технологии, предназначенной для создания процессоров, микроконтроллеров и разработки ПО. Лекции позволят выстроить полноценное представление об архитектуре и ее особенностях: слушатели начнут с азов, а закончат изучением векторных расширений RISC-V и ее возможностей для высокопроизводительных вычислений. Информация подойдет и новичкам в этой теме, и тем, кто знает теорию и хочет делать первые практические шаги в разработке под новую архитектуру. А студенты очной формы обучения смогут решить реальную задачу, связанную с RISC-V, под руководством преподавателей Университета Лобачевского и разработчиков YADRO на базе вуза в Нижнем Новгороде.

Далее — подробнее о лекциях и проектах, а также о том, как стать участником школы.

Онлайн-лекторий для практикующих разработчиков и студентов технических специальностей

2, 3 и 5 февраля преподаватели ННГУ им. Н.И. Лобачевского и инженеры YADRO проведут лекции об особенностях разработки и оптимизации ПО и устройстве ЭВМ для архитектуры RISC-V. Их может посетить любой желающий, количество мест на лекциях не ограничено.

Лекторы — практикующие разработчики и научные сотрудники, которые изучают RISC-V и работают с архитектурой в реальных инженерных задачах: пишут ПО под процессоры, изучают инструменты для организации высокопроизводительных вычислений на ней, совмещают AI-решения с RISC-V.

«RISC-V — новая, но быстро набирающая популярность архитектура. Пройдя дорогостоящую адаптацию к ARM, индустрия обросла набором инструментов по развертыванию сервисов на новых архитектурах. Поэтому скорость появления нового софта под RISC-V сильно опережает его возможности. В ближайшие годы мы будем наблюдать стойкий рост интереса к открытой архитектуре со стороны компаний в России и за рубежом. И знание, как с ней работать, может стать отличным конкурентным преимуществом любого разработчика и инженера», — Дмитрий Куртаев, старший инженер по разработке ПО искусственного интеллекта в YADRO, один из организаторов школы.

Расписание и темы лекций

2 февраля, пятница:

• Архитектуры ЭВМ. Механизмы, влияющие на производительность
• Введение в масштабируемую архитектуру RISC-V
• Параллельное программирование в системах с общей памятью

3 февраля, суббота:

• Введение в оптимизацию программ: основы, метрики, модели, примеры
• Векторизация. Векторные расширения RISC-V
• Оптимизации для архитектуры RISC-V в компиляторе clang
• Введение в оптимизацию программ для процессоров RISC-V

5 февраля, понедельник:

• Высокопроизводительные вычисления на RISC-V. Настоящее и будущее

Каждая лекция длится полтора часа. Чтобы присоединиться к лекторию, зарегистрируйтесь на сайте, а мы отправим ссылку на трансляцию и программу школы. Вы сможете посмотреть выступления в записи — все материалы пришлём на указанный при регистрации e-mail.

Практическая работа для студентов очной формы обучения

Обратите внимание: этот блок доступен только для студентов-очников, которые смогут присутствовать в Нижнем Новгороде во время интенсива — с 2 по 8 февраля.

Проектная работа будет проходить в ННГУ им. Н.И. Лобачевского офлайн, количество мест в группах ограничено, поэтому участники пройдут небольшой отбор.

Как попасть на проект:

• Зарегистрироваться на сайте
• Пройти короткий онлайн-тест, который придёт вам на почту 26 января
• Отправить ответы до 29 января включительно

Результаты отбора придут вам на почту до 1 февраля.

Участникам проектов мы рекомендуем прослушать все лекции — эта информация пригодится для решения задач.

Темы проектов и требования к участникам

Специалисты YADRO подготовили четыре практических задачи для участников школы. Вы разделитесь на группы, за несколько дней выполните полноценный проект и приобретёте опыт разработки и оптимизации программного обеспечения под открытую архитектуру RISC-V.

Оптимизация задачи Natural Language Processing (NLP)

Вы будете проводить оптимизацию отдельных ядер для запуска NLP-моделей под RISC-V. В качестве базовой реализации кураторы предлагают одну из open source-библиотек и обученных LLM. На этом проекте вы проанализируете производительность моделей, найдёте потенциальные операции для улучшения и познакомитесь с оптимизацией.

Что нужно для участия в проекте:

• Знание С++, ООП, обработки текстовых файлов
• Базовое представление об устройстве глубоких нейронных сетей
• Опыт работы с терминалом Linux (Ubuntu)

Оптимизация тензорных алгоритмов

В рамках проекта вам предстоит реализовать один из тензорных алгоритмов с компиляцией под RISC-V на языке программирования Halide. Также вы решите задачу определения наилучшего планировщика для ускорения и оптимизации производительности.

Что нужно для участия в проекте:

• Знание С++, Cmake, обработка многомерных массивов, ООП, типов данных
• Опыт работы с терминалом Linux (Ubuntu)

Оптимизация базовых алгоритмов обработки изображений

Вам предстоит реализовать и оптимизировать алгоритмы обработки изображений для архитектуры RISC-V: threshold, filter2d, morph, norm, compare, logic, arithm (на выбор). Вы проведёте анализ производительности и оптимизацию, а также сравните показатели с библиотекой OpenCV.

Что нужно для участия в проекте:

• Знание C/C++, CMake, кросскомпиляции
• Опыт работы с терминалом Linux (Ubuntu)

Оптимизация алгоритма FFT (быстрого преобразования Фурье)

В рамках проекта предстоит освоить инструменты, способы отладки и оптимизации кода для RISC-V, а также реализовать и оптимизировать алгоритм FFT. Одна из оптимизаций приведёт к неверной работе функции, будет нужно обнаружить проблему и успешно завершить оптимизацию алгоритма.

Что необходимо для участия в проекте:

• Знание С
• Понимание основ комплексной арифметики
• Опыт работы с терминалом Linux (Ubuntu)

Регистрируйтесь на Зимнюю школу, чтобы узнать больше о RISC-V и своими руками реализовать проект на открытой архитектуре!