Opinto-opas 2015-2016

TIE-51200 Tietokoneen arkkitehtuuri , 5 op
Computer Architecture

Vastuuhenkilö

Matti Haavisto

Opetus

Toteutuskerta 1: TIE-51200 2015-01

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä
Luennot
Harjoitukset
Harjoitustyöt



 



 
 4 h/vko
 2 h/vko
 2 h/vko


+2 h/vko



 

Luentoajat ja -paikat: Keskiviikko 12 - 14 TB111 , Torstai 14 - 16 TB111

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  

Viimeksi muokattu 26.02.2015