Παρουσίαση/Προβολή

(8.010) -  George Kornaros

Περιγραφή Μαθήματος

Η Αρχιτεκτονική Υπολογιστών αποτελεί συνέχεια της Οργάνωσης Υπολογιστών και πραγματεύεται µεθοδολογίες
σχεδίασης, αξιολόγησης και σύγκρισης της απόδοσης υπολογιστικών συστηµάτων µε έµφαση την απόδοση της
κεντρικής µονάδας επεξεργασίας, καθώς και σύγχρονες τάσεις στην περιοχή της αρχιτεκτονικής υπολογιστών.

Το μάθημα αυτό επικεντρώνεται σε τεχνικές ποσοτικής ανάλυσης και εκτίμησης μοντέρνων υπολογιστικών
συστημάτων. Βασίζεται σε εισαγωγικά μαθήματα που επέδειξαν τις λειτουργίες και την οργάνωση ενός βασικού
υπολογιστή. Θα εξεταστούν διαφορετικές τεχνικές για βελτιστοποίηση της απόδοσης ενός υπολογιστή, της
κατανάλωσης ενέργειας και χρηστικότητας. Θα δοθεί έμφαση σε βασικά υποσυστήματα ενός υπολογιστή, όπως
σε τεχνικές διασωλήνωσης, παραλληλισμού σε επίπεδο εντολών, εικονική μνήμη, ιεραρχίες μνημών, πολυεπεξεργαστές και προχωρημένα συστήματα αποθήκευσης.

Περιεχόμενο

Fundamentals of Quantitative Design and Analysis - Θεμελιώδεις αρχές σχεδίασης υπολογιστικών συστημάτων,
αρχιτεκτονική συνόλου εντολών, κόστος και επιδόσεις. Ποσοτική αξιολόγηση επιδόσεων υπολογιστών μέσω
μετροπρογραμμάτων (benchmarks).
Memory Hierarchy Design - Συστήματα/ιεραρχία μνήμης: κρυφή μνήμη (cache), οι παράμετροί της και η
επίδρασή τους στην επίδοση, εικονική (virtual) μνήμη, μετάφραση διευθύνσεων, προστασία, TLB.
Instruction Level Parallelism and Its Exploitation, Data-Level Parallelism in Vector, SIMD, and GPU Architectures,
Thread-Level Parallelism – Τεχνικές παραλληλισμού σε υλικό και λογισμικό σε επίπεδο εντολών, δεδομένων και
νημάτων, τεχνικές πρόγνωσης διακλαδώσεων και χρονοπρογραμματισμού.
Warehouse-Scale Computers to Exploit Request-Level and Data-Level Parallelism – Πολυπύρηνοι επεξεργαστές,
Αρχιτεκτονικές μειωμένης ισχύος/κατανάλωσης ενέργειας. Μελέτη και σύγκριση τελευταίων επεξεργαστών
(case study). Σύγχρονα θέματα από πρόσφατες δημοσιεύσεις σχετικά με τα παραπάνω καθώς και multi-core
architectures, parallel memory systems, vector architectures, dataflow machines, and interconnection networks.

 

Βιβλιογραφία:

• Textbook: Computer Architecture: A Quantitative Approach (5th Edition, Morgan Kaufmann, 2012), by
  John L. Hennessy and David A. Patterson (Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 94644180, Έκδοση: 6η Αμερικανική/2020)
• Fundamentals of Parallel Multicore Architecture: Multichip and Multicore Systems, by Yan Solihin
  Publisher: CRC Press August 2016

 

Ημερομηνία δημιουργίας

Πέμπτη 16 Φεβρουαρίου 2023