2021年度 計算機アーキテクチャ特論(工学院)   Advanced Topics in Computer Architecture (School of Engineering)

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開講元
工学院
担当教員名
WIMER SHMUEL  高橋 篤司 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
木3-4  
クラス
-
科目コード
XEG.S607
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2021年4月2日
講義資料更新日
2021年11月25日
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

The course will focus on the basic and essential components of computing systems. From their memory and storage, through instruction-level parallelism, up to multi-processing and multi-threading. It will provide the students with a knowledge of the "big picture" of computer systems, their capabilities and limitations, together with design practice based on tradeoffs and constraints.

到達目標

The outcome of this course is in an understanding and acquisition for the basic and essential components of computing systems.

キーワード

MIPS, Instruction Set Architecture, Memory, Pipelining, Speculation, Multi-threading, Multi Processors

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

Frontal lectures in the classroom. There will home assignments of solving problems (though not checked, solutions will be published) and reading articles.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 MIPS Overview Instruction Set Architecture (ISA), pipelining, hazards, Operating System (OS) interaction.
第2回 Memory Hierarchy Locality, cache design, associativity, multi-level caching.
第3回 Virtual Memory Address space, pages and frames, swap-space, TLB, OS interaction.
第4回 Instruction-level Parallelism (ILP1) Software techniques, static scheduling, branch, prediction.
第5回 Instruction-level Parallelism (ILP2) Pipeline extensions, dynamic scheduling, out-of-order execution.
第6回 Instruction-level Parallelism (ILP3) Speculation, multiple-issue.
第7回 High-level Parallelism Multi-threading, multi processors, shared and distributed memory.

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

None

参考書、講義資料等

J. L. Hennessy and D. A. Patterson, Computer Architecture, 4nd Edition, Morgan Kaufmann.

成績評価の基準及び方法

Learning achievement is evaluated by Final exam: 100%;

関連する科目

  • XEG.S404 : グラフ理論とその応用
  • XEG.S607 : 計算機アーキテクチャ特論(工学院)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

Knowledge of Digital Logic Systems, Logic Design, and Computers Introduction

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