計算機の基本的な構成とその高性能化技術を学び,実際の計算機で使われている先進アーキテクチャ技術を修得する.
更に,並列プロセッサや領域特化プロセッサ,組み込みシステムなど,現代の計算機システムにおいて重要な技術についても学ぶ.
- 計算機の基本技術(命令セット,等)と高性能化技術(パイプライン,メモリ階層,等)について理解する
- 並列プロセッサの構成とその制御方式について理解する
- 領域特化プロセッサについて理解する
- 組み込み応用とその計算システムについて理解する
✔ 該当する | 実務経験と講義内容との関連(又は実践的教育内容) |
---|---|
プロセッサやプロセッサ搭載システムLSIを設計・製品化した実務経験を踏まえて講義を実施する |
命令セット,パイプライン,メモリ階層,マルチプロセッサ,領域特化プロセッサ,組込みシステム
✔ 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 ※
1) 毎回の講義の前半で,前回の復習を行います
2) 講義の後半で,その日の授業内容に関する演習問題に取り組んで頂きます
3) 各回の授業内容をよく読み,課題を予習・復習で行って下さい
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | コンピュータの抽象化とテクノロジ | 計算機の高速化と性能評価の歴史について学び,この講義の目的を理解する |
第2回 | 命令: コンピュータの言語-1 | 命令セットの役割について理解する |
第3回 | 命令: コンピュータの言語-2 | ハードウェアとソフトウェアのインタフェースについて理解する |
第4回 | プロセッサ-1 | プロセッサの基本的な実行方式について理解する |
第5回 | プロセッサ-2 | プロセッサのパイプライン動作について理解する |
第6回 | プロセッサ-2 | プロセッサの複合的な動作について理解する |
第7回 | 記憶階層-1 | 記憶階層の必要性と役割について理解する |
第8回 | 記憶階層-2 | 記憶階層の実際や最新技術について理解する |
第9回 | 算術演算 | 計算機における数値表現、演算方法について理解する |
第10回 | 並列プロセッサ-1 | 並列処理を実行するためのアーキテクチャについて理解する |
第11回 | 並列プロセッサ-2 | 並列処理を実行するためのアーキテクチャについて理解する |
第12回 | 領域特化プロセッサ | GPUなど特定の目的向けに設計されたプロセッサについて理解する |
第13回 | 組込みシステム | 組み込み応用とそのための計算システムについて理解する |
第14回 | 試験 | 理解を確認する |
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。
T2SCHOLA により配布する
D. A. Patterson and J. L. Hennessy, "Computer Organization and Design, RISC-V Edition," Elsevier Inc. (2018)
D. A. パターソン, J. L. ヘネシー (成田光彰 訳) "コンピュータの構成と設計(上・下) 第5版", 日経BP社 (2014)
1) 講義全体のトピック(計算機の基本技術,高性能化技術,並列プロセッサ,領域特化プロセッサ,組み込みシステム,等)についての理解度により評価する.
2) 配点は, 試験(100%)
3) 全出席が原則である.
4) 欠席や遅刻を繰り返した場合は不合格とすることがある
ICT.I216 : 計算機論理設計(情報通信)を履修していることを強く推奨する
本村 真人 : motomura[at]artic.iir.titech.ac.jp
渡辺 義浩:watanabe.y.cl[at]m.titech.ac.jp
メールで事前予約すること.