シラバス参照

講義概要/Course Information
2024/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
コンピュータ設計論
英文授業科目名
/Course title (English)
Computer Design
科目番号
/Code
COM404a COM404b COM404c COM404d
開講年度
/Academic year
2019年度 開講年次
/Year offered
2
開講学期
/Semester(s) offered
後学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学域
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講類・専攻
/Cluster/Department
Ⅰ類
担当教員名
/Lecturer(s)
吉永 努
居室
/Office
西10-622
公開E-mail
/e-mail
yoshinaga@uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last update
2019/02/22 11:22:18 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
 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、簡単なCPUを実際に設計し、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。
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
論理設計学
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
プログラミング通論および演習
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
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5版上、下」(日経BP、2014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)
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
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。
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
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。
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
主に学期末試験によります。最低達成基準は以下のとおりです。
(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。
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
西10棟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。
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
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。
その他
/Others
なし
キーワード
/Keywords
コンピュータ・アーキテクチャ、CPU、データパス、パイプライン、フォワーディング、スケジューリング、キャッシュ、アセンブラ