Popis predmeta

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 tri sata predavanja tjedno.

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 40 % 15 % 40 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 45 %
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. Gomila. stog. naredbeni segmenti
  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. Višeprocesorski sustavi s diljeljenom memorijom. višejezgreni procesori, Uvod u SIMD. MIMD i Flynnova taksonomija, Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
  14. Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija, Vektorski procesori i grafički procesori, Sklopovska podrška za višedretvenost
  15. Završni ispit

Studijski programi

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

Za studente

Izvedba

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

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet

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 tri sata predavanja tjedno.

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 40 % 15 % 40 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 45 %
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. Gomila. stog. naredbeni segmenti
  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. Višeprocesorski sustavi s diljeljenom memorijom. višejezgreni procesori, Uvod u SIMD. MIMD i Flynnova taksonomija, Višejezgreni i mnogojezgreni sustavi
  14. Dijeljeni višeprocesoriski sustavi. memorijska koherencija, Vektorski procesori i grafički procesori, Sklopovska podrška za višedretvenost
  15. Završni ispit

Studijski programi

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

Za studente

Izvedba

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

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet