コンピュータ設計論

https://uecdisk2.cc.uec.ac.jp/s/moQbJoLLZNxZWE9

コンピュータアーキテクチャの発展とLSI作成技術の進歩により、近年は高速高性能なCPUが次々と発表されています。CPUは複雑ですが、基本的な働きは単純です。この授業の目的は、基本的なCPUの設計技術を学び、現代的なコンピュータについて理解を深めることです。
達成目標は以下の通りです。
(1)コンピュータ内での数値表現を理解できること。
(2)プログラムの実行とプロセッサの動作の対応がつくこと。
(3)プロセッサの構成要素の機能が理解でき、設計できること。
(4)パイプラインプロセッサの各種ハザードとその解消について理解できること。
(5)キャッシュの意味と入出力の基本的動作が理解できること。

論理設計学

プログラミング通論および演習

教科書:D.A.Patterson and J.L.Hennessy(成田光彰 訳)「コンピュータの構成と設計 第6版上、下」(日経BP、2021年)

参考書:Hisa Ando「プロセッサを支える技術-果てしなくスピードを追求する世界」(技術評論社、2011年)

第1回 はじめに
第2回 コンピュータの抽象化
第3回 コンピュータの命令
第4回 プログラムの翻訳
第5回 算術演算
第6回 浮動小数点演算
第7回 プロセッサの構成
第8回 プロセッサの設計(マシン命令)
第9回 プロセッサの設計(パイプライン化)
第10回 プロセッサの性能向上(ハザードの解消:データハザード、制御ハザード)
第11回 プロセッサの性能向上(並列処理)
第12回 メモリの構成
第13回 キャッシュ
第14回 記憶階層
第15回 並列プロセッサ

授業の進み具合によって内容が前後することがあります。

教科書を事前に読んでおくと授業の内容がよく分かるでしょう。

期末試験と宿題の成績を総合して評価します。最低達成基準は以下の通りです。
(1)コンピュータ内での数値表現を正しく説明できること。
(2)プログラムの実行とプロセッサの動作の対応がつくこと。
(3)プロセッサの構成要素の機能が理解でき、設計できること。
(4)パイプラインプロセッサの各種ハザードとその解消について正しく説明できること。
(5)キャッシュの意味と入出力の基本的動作が正しく説明できること。

西10号館 622号室、木曜4限
都合がつかない場合は適宜メールで連絡して下さい。

現代CPUは複雑ですが基本は単純です。これからは低消費電力であることも重要な指標です。ここで学んだ基礎を元に, ハードウェア分野にも親しんで欲しい。

なし