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  Rechnerarchitektur (RA)

Dozent/in
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey

Angaben
Vorlesung
2 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 2,5
nur Fachstudium
Zeit und Ort: Di 12:15 - 13:45, 07.150

Studienfächer / Studienrichtungen
WPF INF-DH-RA 5-9 (ECTS-Credits: 2,5)
WPF CE-MA-INF 1-3 (ECTS-Credits: 2,5)
WPF INF-BA-V-RA ab 5 (ECTS-Credits: 2,5)

Voraussetzungen / Organisatorisches
Schein durch Kolloquium

Inhalt
Die Vorlesung baut auf die in den Grundlagen der Rechnerarchitekutur und -organisation vermittelten Inhalte auf und setzt diese mit weiterführenden Themen fort. Es werden zunächst grundlegende fortgeschritte Techniken bei Pipelinverarbeitung und Cachezugriffen in moderen Prozessoren und Parallerechnern behandelt. Ferner wird die Architektur von Spezialprozessoren, z.B. DSPs und Embedded Prozessoren behandelt. In einem anschließenden zweiten Teil wird aufgezeigt, wie diese Techniken in konkreten Architekuren (Intel Nehalem, GPGPU, Cell BE, Intel Atom, TMS320 DSP) verwendet werden. In den begleitenden Übungen werden die vorgestellten Techniken auf am Lehrstuhl vorhandener konkreter Prozessor-Hardware und Simulatoren erprobt. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:
  • Moderne Prozessorarchitekturen

  • Organisationsaspekte von CISC und RISC-Prozessoren

  • Behandlung von Hazards in Pipelines

  • Fortgeschrittene Techniken der dynmamischen Sprungvorhersage

  • Fortgeschritten Cachetechniken, Cache-Kohärenz

  • Architekuren von Digitalen Signalprozessoren

  • Architekuren heterogener Multikern-Prozessoren, z.B. GPGPUs, Cell BE

  • Architektur von Parallelrechnern (Clusterrechner, Superrechner)

  • Effiziente hardware-nahe Programmierung von Mulitkern-Prozessoren (OpenMP, SSE, CUDA, OpenCL)

  • Ausnutzen von Cacheeffekten

  • Quantitative Leistungsanalyse von Multikern-Prozessoren (Bandbreitenmessung, Roofline-Modell)

Empfohlene Literatur
  • Patterson/Hennessy: Computer Organization und Design
  • Hennessy/Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach

  • Stallings: Computer Organization and Architecture

  • Märtin: Rechnerarchitekturen

ECTS-Informationen:
Title:
Computer Architecture

Credits: 2,5

Contents
1) Classification of computer architectures, processor architecture, CISC vrs. RISC, organisation of memory systems, organisation of bussystems, i/o organisation, architecture of parallel computers
2) Modeling of computer architectures, hardware description languages, simulation performance and reliability evaluation

Zusätzliche Informationen
www: http://www3.informatik.uni-erlangen.de/Lehre/RA/WS2010/index.html

Zugeordnete Lehrveranstaltungen
UE: Übungen zu Rechnerarchitektur

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester WS 2010/2011:
Rechnerarchitektur-VÜ (RA-VÜ)

Institution: Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur)
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