TIE-51200 Tietokoneen arkkitehtuuri , 5 op
Computer Architecture
Vastuuhenkilö
Matti Haavisto
Opetus
Toteutuskerta 1: TIE-51200 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut tentti ja harjoitustyöt
Osaamistavoitteet
Opiskelija osaa analysoida ja luokitella prosessoriarkkitehtuureja ja osaa selittää prosessorin toimintaperiaatteet. Hän osaa arvioida liukuhihnan ja muistihierarkian vaikutuksen ohjelmien suorituskykyyn. Edelleen hän osaa kehittää laitteiston läheistä ohjelmistoa prosessorilaitteiston ominaisuuksia hyödyntäen.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Prosessorin rakenne: käskynsuoritus, datapolku ja datapolun ohjaus, liukuhihnoitus, riippuvuudet, hasardit, forwarding, viivästetty haarautuminen | spekulointi, predikointi, VLIW ja superskalaari, epäjärjestyksessä suoritus | haarautumisen ennustus, poikkeuksien hallinta, todellinen riippuvuus, epäriippuvuus, ulostuloriippuvuus, rekisterin uudelleen nimeäminen |
| 2. | Muistihierarkia: lokaalisuus, välimuisti, virtuaalimuisti | suorasijoitettava, joukkoassosiatiivinen ja täysin assosiatiivinen välimuisti, välimuistin suorituskyky, välimuistin koherenssi, osoitteen käännös, käännöshakutaulu | välimuistin ohjaus, välimuistihutien käsittely, välimuistin koherenssiprotokollat |
| 3. | Talletus ja syöttö/tulostuslaitteet: levy, FLASH, RAID | luotettavuus ja käyttövarmuus | RAID-tasojen toimintaperiaatteet, väylät, synkronointi |
| 4. | Moniprosessorijärjestelmät: rinnakkaisuuden tasot, Amdahlin laki, SMP, MPP, SMT, klusterit | Flynn:in luokittelu, SIMD-prosessori, vektoriprosessori, kytekntäverkot | UMA, NUMA, GPU |
| 5. | Prosessoriarkkitehtuuriin liittyvät peruskäsitteet ja termit |
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface | David A. Patterson and John L. Hennessy | 978-0-12-374493-7 | 4. painos, mutta myös 2. ja 3. painos soveltuvat | Kyllä |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| TIE-05200 Mikroprosessorit | Pakollinen |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| TIE-51200 Tietokoneen arkkitehtuuri , 5 op | TKT-3201 Tietokonearkkitehtuuri 2, 5 op |