![]() ![]() |
講義概要/Course Information |
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 |
2021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 |
yoshinaga@uec.ac.jp | ||
授業関連Webページ /Course website |
https://uecdisk2.cc.uec.ac.jp/s/moQbJoLLZNxZWE9 | ||
更新日 /Last update |
2021/10/22 10:22:22 | 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) |
主に宿題レポートによるによります。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 |