独自科目：アーキテクチャ設計論
教員名
杉原 真
単位数
2単位
開講学期
1学期
目的と概要
近年、コンピュータ・システムは我々の社会生活に深く浸透している。このコンピュータ・システムの核であるマイクロプロセッサは1970年代初頭に開発されて以来、目覚しい進歩を遂げてきた。本講義では、現在主流となっている高性能マイクロプロセッサならびにメモリシステムの構成法に関する講義を行う。また、最近ではコンピュータ・システムに対する要求も、高性能化や低消費電力化だけではなく、安全性や信頼性の向上など多岐にわたっている。そこで、このような要求を満足するためのプロセッサ構成法を解説する。本講義を受講することにより、マイクロプロセッサの構成法とトレンドを理解するのみならず、効率の良いプログラムを開発するためのポイントや、低消費電力LSIの設計技術を学習することができる。到達目標は、最新のマイクロプロセッサ・アーキテクチャと実効実行決定要因を理解することにある。
授業計画
１．コンピュータの抽象化とテクノロジ
２．MIPSアーキテクチャ命令の表現
３．コンピュータにおける算術演算
４．データパスの構築
５．データパスのパイプライン化と制御
６．データと制御ハザード
７．並列処理と命令レベル並列性
８．キャッシュメモリ
９．キャッシュの性能の測定と改善
１０．仮想マシン
１１．ストレージシステム
１２．入出力システムの設計
１３．マルチプロセッサ
１４．マルチプロセッサ・ネットワーク・トボロジの概要
１５．性能モデルとテクノロジトレンド
授業に対する
準備事項必須ではないが、コンピュータ・アーキテクチャに関する基礎知識を有していることが望ましい。
成績評価方法
レポート 100％ 。 ただし、80%以上の出席が条件。
履修上の注意
授業後は復習すること。
教科書・参考書
教科書：特に使用せず、講義のつど資料を配付する。
参考書
・Computer Organization and Design,Revised Fourth Edition,Fourth Edition:THe Hardware/Software Interface,David A.Patterson and Jonh L.Hennessy
・Computer Architecture,Fifth Edition:A Quantitative Approach, John L.Hennessy and David A.Patterson
