Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Αδάμ Γεώργιος
Καθηγητής
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση μιας σε βάθος γνώσης του αντικειμένου της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών, με ιδιαίτερη έμφαση σε θέματα πυρήνων σύγχρονων επεξεργαστών, καθώς και των μνημών τους. Το μάθημα αυτό αποτελεί επίσης το συνδετικό κρίκο με τα ακόμα πιο προχωρημένα μαθήματα των παράλληλων και των ενσωματωμένων αρχιτεκτονικών.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:
- Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων θεμάτων αρχιτεκτονικής υπολογιστών.
- Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα που απαντώνται σε σύγχρονους επεξεργαστές και υπολογιστικά συστήματα.
- Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με τους πυρήνες σύγχρονων επεξεργαστών και τη δρομολόγηση εντολών σε αυτούς, τόσο δυναμική όσο και στατική, ή να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
- Μελετάει πραγματικούς επεξεργαστές, να αναπτύσσει κώδικα περιγραφής υλικού ή προσομοίωσης υψηλού επιπέδου γι’ αυτούς, και από την άλλη μεριά να συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια ομαδική εργασία πάνω σε κάποιο θέμα που αφορά σύγχρονους επεξεργαστές, εφόσον επιλέξει ομαδική εργασία.
- Αναζητάει και να μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη, εφόσον επιλέξει ατομική εργασία.
Ενδεικτικό Περιεχόμενο Μαθήματος
- Η αρχιτεκτονική και η οργάνωση των σύγχρονων υπολογιστών και μικροεπεξεργαστών
- Επικάλυψη εντολών και σχεδίαση μονάδας ελέγχου με επικάλυψη.
- Υπερβαθμωτοί επεξεργαστές.
- Δυναμική δρομολόγηση εντολών και στατική δρομολόγηση εντολών.
- Τεχνικές βελτίωσης απόδοσης σύγχρονων επεξεργαστών με μοντέλα.
- Παράλληλες αρχιτεκτονικές, πολυεπεξεργαστές και πολύ-υπολογιστές,
- Συνοχή κρυφής μνήμης, συνέπεια μνήμης και συγχρονισμού.
- Προχωρημένα θέματα οργάνωσης μνήμης και περιφερειακών συσκευών, για επεξεργαστές υψηλής απόδοσης.
- Προσομοίωση/σχεδίαση συστήματος μικροεπεξεργαστή, ή συστήματος μνήμης, μέσω γλώσσας προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (C,C++) ή επιπέδου υλικού (VHDL,Verilog).
- Αξιολόγηση επιδόσεων αρχιτεκτονικών με βάση μετροπρογράμματα (benchmarks).