Arhitektura računala 2

Opis predmeta

U okviru predmeta proučavaju se arhitektonske komponente računalnih sustava: procesor, memorija, sabirnice, ulazno izlazni uređaji. Razmatraju se pristupi oblikovanju kojima se postižu željena performansa i cijena računalnog sustava. Područja glavnog interesa su i) specifičnosti arhitekture računala opće namjene, ii) detalji organizacije arhitektonskih komponenti koji utječu na performansu programa, te iii) iskorištavanje paralelizma na razinama instrukcija, vektorskih instrukcija, odnosno tokova izvođenja ili dretvi.

Ishodi učenja

  1. Razlikovati uloge glavnih komponenata računala uključujući procesor, memoriju, sabirnice i ulazno-izlazne uređaje
  2. predvidjeti aktivnost na memorijskoj sabirnici jednostavnog procesora kao posljedicu izvođenja kratkih odsječaka strojnog kôda
  3. pokazati implementaciju jednostavnih instrukcija na razini logičkih vrata
  4. rekonstruirati načela oblikovanja instrukcijskih arhitektura RISC i x86
  5. riješiti manje programske zadatke dopunjavajući C asemblerom
  6. rekonstruirati organizaciju superskalarnih procesora s dinamičkim raspoređivanjem
  7. pokazati korake pri generaciji fizičke adrese u prisutnosti priručne i virtualne memorije
  8. objasniti implementaciju grubo zrnatog paralelizma na višejezgrenim i višeprocesorskim računalima

Oblici nastave

Predavanja

Predmet predviđa predavanja tijekom cijelog trajanja semestra.

Laboratorij

Predmet predviđa tri laboratorijske vježbe. http://www.zemris.fer.hr/~ssegvic/ar2/

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 20 % 50 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 50 % 80 %
Ispit: Usmeni 80 %

Tjedni plan nastave

  1. Upravljačka jedinica (sklopovska i mikroprogramirana izvedba)
  2. Upravljačka jedinica (sklopovska i mikroprogramirana izvedba)
  3. Upravljačka jedinica (sklopovska i mikroprogramirana izvedba)
  4. Upravljačka jedinica (sklopovska i mikroprogramirana izvedba)
  5. Organizacija adresnog prostora: gomila, stog, statički podatcij, instrukcijski segment.
  6. Priručne memorije (preslikavanje. veličina bloka. pristupi zamjene i upisa podataka)
  7. Priručne memorije (preslikavanje. veličina bloka. pristupi zamjene i upisa podataka)
  8. Međuispit
  9. protočno izvršavanje
  10. uvod u instrukcijski paralelizam
  11. Superskalarna arhitektura
  12. Virtualna memorija (stranična tablica. TLB)
  13. Usporedba procesora opće namjene i grafičkih procesora. Sklopovska organizacija grafičkih procesora. Uvod u OpenCL.
  14. Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. Memorijska koherencija, Vektorski procesori. Sklopovska podrška za višedretvenost
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
[FER3-HR] Elektrotehnika i informacijska tehnologija - studij
Izborni predmeti (5. semestar)
[FER3-HR] Računarstvo - studij
Izborni predmeti (5. semestar)
[FER2-HR] Obradba informacija - modul
Obvezni predmeti modula - po izboru (5. semestar)
[FER2-HR] Računalno inženjerstvo - modul
(5. semestar)
[FER2-HR] Računarska znanost - modul
Obvezni predmeti modula - po izboru (5. semestar)
[FER2-HR] Telekomunikacije i informatika - modul
Obvezni predmeti modula - po izboru (5. semestar)
Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmet profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar)
Izborni predmet profila (1. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Jezgreni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)

Literatura

(.), S. RIbarić. Građa računala, Arhitektura i organizacija računarskih sustava,
(.), D. A. Patterson J. L. Hennessy. Computer Organization Design,

Nositelji

Izv. prof. dr. sc.
Tomislav Hrkać
Prof. dr. sc.
Slobodan Ribarić
Prof. dr. sc.
Siniša Šegvić

Laboratorijske vježbe

Matej Grcić
mag. ing.
Petra Bevandić
mag. ing.
Dr. sc.
Josip Šarić
Marin Kačan
mag. ing.

Za studente

Izvedba

ID 183428
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
8 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet