Αρχιτεκτονική Υπολογιστών (DCS114)
ΜΙΧΑΗΛ ΣΤΕΦΑΝΙΔΑΚΗΣ
Μάθημα κορμού του 2ου έτους του Τμήματος Πληροφορικής. Κατά τη διδασκαλία του μαθήματος τίθενται οι βάσεις για την κατανόηση της Αρχιτεκτονικής των Υπολογιστών και καλύπτεται μια ευρεία περιοχή θεμάτων ψηφιακής τεχνολογίας, σχεδίασης, μέτρησης απόδοσης, καθώς και προηγμένων υπολογιστικών αρχιτεκτονικών.
Το υλικό του μαθήματος βρίσκεται στο https://mixstef.github.io/courses/comparch/.
Λιγότερα
Μάθημα κορμού του 2ου έτους του Τμήματος Πληροφορικής. Κατά τη διδασκαλία του μαθήματος τίθενται οι βάσεις για την κατανόηση της Αρχιτεκτονικής των Υπολογιστών και καλύπτεται μια ευρεία περιοχή θεμάτων ψηφιακής τεχνολογίας, σχεδίασης, μέτρησης απόδοσης, καθώς και προηγμένων υπολογιστικών αρχιτεκτονικών.
Το υλικό του μαθήματος βρίσκεται στο https://mixstef.github.io/courses/comparch/.
Μάθημα κορμού του 2ου έτους του Τμήματος Πληροφορικής. Κατά τη διδασκαλία του μαθήματος τίθενται οι βάσεις για την κατανόηση της Αρχιτεκτονικής των Υπολογιστών και καλύπτεται μια ευρεία περιοχή θεμάτων ψηφιακής τεχνολογίας, σχεδίασης, μέτρησης απόδοσης, καθώς και προηγμένων υπολογιστικών αρχιτεκτονικών.
Το υλικό του μαθήματος βρίσκεται στο https://mixstef.github.io/courses/comparch/.
Περίγραμμα
Μαθησιακοί στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος “Αρχιτεκτονική Υπολογιστών” οι προπτυχιακοί φοιτητές είναι σε θέση:
- Να κατανοήσουν την οργάνωση ενός τυπικού υπολογιστή και τη σχέση αρχιτεκτονικής και τεχνολογίας.
- Να παρακολουθήσουν αυτόνομα περαιτέρω εξελίξεις στον τομέα της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών.
- Να συνδέσουν τις ανάγκες μιας εφαρμογής με την απαιτούμενη αρχιτεκτονική υλικού (hardware).
- Να επιλέξουν και να υποδείξουν τα κατάλληλα τμήματα υλικού και λογισμικού για τη συγκρότηση αποδοτικών υπολογιστικών συστημάτων.
Περιεχόμενο μαθήματος
Εισαγωγή στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. Ψηφιακή Λογική: συνδυαστικά και ακολουθιακά λογικά κυκλώματα. Αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών: τύποι εντολών, κύκλος μηχανής και εκτέλεση εντολών, αρχιτεκτονικές CISC και RISC. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (ΚΜΕ): δομή και αρχές λειτουργίας. Απόδοση ΚΜΕ και μετροπρογράμματα. Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών: ΚΜΕ πολλαπλών κύκλων εκτέλεσης εντολής και pipelining. Επεξεργαστές superscalar και VLIW. Τεχνολογίες κύριας μνήμης. Ιεραρχίες μνήμης και κρυφές μνήμες. Εικονική μνήμη, υποστήριξη από ΚΜΕ. Διασύνδεση Εισόδου-Εξόδου (Ε/Ε), δίαυλοι και ελεγκτές Ε/Ε, διακοπές και τεχνικές άμεσης προσπέλασης μνήμης (DMA).
Βιβλιογραφία
- D.A.Patterson & J.L.Hennessy, “Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (Τόμος Α’)” , 4η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2010.
- W. Stallings, “Οργάνωση και Aρχιτεκτονική Υπολογιστών”, 11η έκδοση, ΤΖΙΟΛΑ, 2020.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος “Αρχιτεκτονική Υπολογιστών” οι προπτυχιακοί φοιτητές είναι σε θέση:
- Να κατανοήσουν την οργάνωση ενός τυπικού υπολογιστή και τη σχέση αρχιτεκτονικής και τεχνολογίας.
- Να παρακολουθήσουν αυτόνομα περαιτέρω εξελίξεις στον τομέα της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών.
- Να συνδέσουν τις ανάγκες μιας εφαρμογής με την απαιτούμενη αρχιτεκτονική υλικού (hardware).
- Να επιλέξουν και να υποδείξουν τα κατάλληλα τμήματα υλικού και λογισμικού για τη συγκρότηση αποδοτικών υπολογιστικών συστημάτων.
Εισαγωγή στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. Ψηφιακή Λογική: συνδυαστικά και ακολουθιακά λογικά κυκλώματα. Αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών: τύποι εντολών, κύκλος μηχανής και εκτέλεση εντολών, αρχιτεκτονικές CISC και RISC. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (ΚΜΕ): δομή και αρχές λειτουργίας. Απόδοση ΚΜΕ και μετροπρογράμματα. Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών: ΚΜΕ πολλαπλών κύκλων εκτέλεσης εντολής και pipelining. Επεξεργαστές superscalar και VLIW. Τεχνολογίες κύριας μνήμης. Ιεραρχίες μνήμης και κρυφές μνήμες. Εικονική μνήμη, υποστήριξη από ΚΜΕ. Διασύνδεση Εισόδου-Εξόδου (Ε/Ε), δίαυλοι και ελεγκτές Ε/Ε, διακοπές και τεχνικές άμεσης προσπέλασης μνήμης (DMA).
- D.A.Patterson & J.L.Hennessy, “Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (Τόμος Α’)” , 4η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2010.
- W. Stallings, “Οργάνωση και Aρχιτεκτονική Υπολογιστών”, 11η έκδοση, ΤΖΙΟΛΑ, 2020.
Ημερολόγιο
Ανακοινώσεις
- - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -
