Course title
L0311600
Computer Architecture 2

usami kimiyoshi Click to show questionnaire result at 2018
Course description
コンピュータアーキテクチャ1で学んだ知識を基礎として、計算機システムで用いられている処理方法の詳細を学ぶ。まず、コンピュータを高性能化する基本方式として、パイプライン処理の原理を復習し、パイプライン処理を阻害する現象と要因、対策について学ぶ。また、メモリシステムを高性能化する基本方式として、キャッシュとメモリ階層化について学ぶ。さらに、高性能化技術の動向を踏まえた上で、マルチコアと並列処理について学ぶ。
Purpose of class
計算機システムの頭脳を担うCPUに焦点を当て、高性能化を実現する代表的な技術を学ぶとともに、高性能化技術の動向について理解する。
Goals and objectives
  1. アセンブリ言語の命令が、CPU内部のデータパスでどのような順序で処理されていくかを理解し、自分で説明できること。
  2. 与えられたアセンブリ言語の命令列に対し、パイプラインの動作を手でシミュレーションできること。
  3. メモリへアクセスするアドレス系列が与えられたときに、キャッシュの動作を手でシミュレーションできること。
Language
Japanese
Class schedule

Class schedule HW assignments (Including preparation and review of the class.) Amount of Time Required
1. CPU内部での命令実行の流れ シラバスを確認する。関連するコンピュータアーキテクチャ1の内容を復習する。4.1章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
2. パイプライン処理入門、RISCとCISC 4.5章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
3. データハザード、フォワーディング 4.7章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
4. 制御ハザード 4.8章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
5. 動的分岐予測 4.8章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
6. 進化するパイプライン技術 (スーパースカラー) 4.10章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
7. キャッシュによる高性能化 5.1章、5.2章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
8. キャッシュの動作原理 (ダイレクトマップ・キャッシュ) 5.3章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
9. キャッシュの動作原理 (キャッシュミスの影響) 5.3章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
10. キャッシュの性能向上 5.4章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
11. キャッシュの連想方式 (セットアソシアティブ・キャッシュ)とマルチレベル・キャッシュ 5.4章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
12. マルチコアと並列処理 6.1章、6.2章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
13. SIMD、MIMD、マルチスレッディング 6.3章、6.4章の該当部分の内容を自己確認する。 95minutes
講義内容を復習し、教科書の例題を解く。 95minutes
14. 期末試験と講評 4章〜6.4章の該当部分、板書内容と配布資料の内容を自己確認する。 95minutes
例題を再度解き、該当する章末演習問題を解く。 95minutes
15.
Total. - - 2660minutes
Relationship between 'Goals and Objectives' and 'Course Outcomes'

期末試験 授業中の理解度テストとレポート Total.
1. 70% 30% 100%
2. 0%
Total. 70% 30% -
Evaluation method and criteria
・授業中の理解度テストおよび期末試験において、教科書の例題が確実に解けるようになれば70%
・レポートにおいて、授業で説明した内容の理解に基づき、自分が調査した内容を明確に述べていれば80%
Textbooks and reference materials
「コンピュータの構成と設計 第5版 」上・下 パターソン&ヘネシー著 日経BP社
Prerequisites
コンピュータアーキテクチャ1を履修していることが必要。
Office hours and How to contact professors for questions
  • 毎週月曜日16:30〜17:00
Relation to the environment
Non-environment-related course
Regionally-oriented
Non-regionally-oriented course
Development of social and professional independence
  • Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
Active-learning course
More than one class is interactive
Last modified : Wed Oct 17 06:48:51 JST 2018