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INHALTE

Lehrveranstaltung SPEZIELLE UND INNOVATIVE RECHNERARCHITEKTUREN

für die Studiengänge Informatik und Ingenieurinformatik (Master)

Übersicht

Studiengänge

STUDIENGANGSEMESTERMODUSUMFANGABSCHLUSS
Ingenieurinformatik
Master
SSwahlobligatorisch2VModulprüfung-aPL (*)
Informatik
Master
SSwahlobligatorisch2VModulprüfung-aPL (*)

 

Auf Wunsch ist ein Abschluss als benoteter Schein möglich.

(*) IN und II: Modulprüfung als aPL (alternative Prüfungsleistung)

In den Studiengängen Informatik-Master und Ingenieurinformatik-Master ist dieses Fach in zwei Modulen enthalten:

Die Modulprüfungen dieser Module sind als alternative Prüfungsleistung (aPL) definiert. Es gelten folgende Festlegungen:

  • Die Prüfungsleistung besteht aus einzelnen Prüfungsgesprächen für die genannten Fächer. Dauer jeweils 20 Minuten.
  • Auf Wunsch sind kombinierte Prüfungsgespräche ("Komplexprüfungen") für mehrere Fächer möglich.
  • Die gesamte Prüfungsleistung muss innerhalb von zwei Semestern erbracht werden.
  • Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt im ersten dieser beiden Semester bis spätestens zum normalen Prüfungsanmeldungstermin und gilt für das folgende Semester weiter.
  • Die Endnote bildet sich zu gleichen Teilen aus den Einzelwertungen der Gespräche. Die Einzelwertungen stellen keine Benotung dar.

Bitte prüfen Sie für Ihren Einzelfall, ob für Sie dieser Modus zutrifft. Für andere Studiengänge und für Teilstudenten können abweichende Regelungen gelten.

ANMELDUNG: Falls Sie die Modulprüfung nicht über das Online-System anmelden können, benutzen Sie bitte das Formular zur Anmeldung einer alternativen Prüfungsleistung. "Veranstaltungsname" ist die Bezeichnung des Moduls, "Thema" bleibt frei. Die "Unterschrift des Prüfers" wird an dieser Stelle nicht benötigt.

Durchführung

Die Lehrveranstaltung findet jährlich im Sommersemester statt.

Voraussetzungen

Hinweise

  • Weitere Informationen gibt es manchmal unter "Aktuell".

Kapitel

Lehrveranstaltung SPEZIELLE UND INNOVATIVE RECHNERARCHITEKTUREN

für die Studiengänge Informatik und Ingenieurinformatik (Master)

Kapitelüberblick, Downloads und Links

Hier finden Sie die einzelnen Kapitel der Vorlesung mit kurzen Inhaltsangaben. Den einzelnen Kapiteln sind gegebenenfalls Downloadangebote für ergänzendes Material und Links zu weiterführenden Informationsquellen zugeordnet.

1. Kapitel: Einleitung

Einleitung:

  • Motivation
  • Begriffe und inhaltliche Einordnung

2. Kapitel: Vektorrechner

Vektorrechner:

  • Prinzip und Eigenschaften
  • Struktureller Aufbau
  • Software-Herstellung für Vektorrechner
  • Beispiel-Realisierungen
  • Vektorbefehlssätze bei Universalprozessoren

Ergänzende Downloads

Links zu Supercomputern

Links zu Vektor-Hochsprachen

Links zu SIMD-Erweiterungen bei Universalprozessoren

Sonstige Links

3. Kapitel: Virtuelle Befehlssatzarchitekturen

Virtuelle Befehlssatzarchitekturen:

  • Allgemeines
  • "Code-Morphing" bei den Prozessorkonzepten Crusoe und Efficeon
  • Hardware-Implementierungen für den Java-Bytecode

Ergänzende Downloads

Links zum "Code-Morphing" bei Crusoe und Efficeon

Links zu Java-Prozessoren

Links zur E2K-Architektur von Elbrus International

4. Kapitel: Datenfluss-Architekturen

Datenfluss-Architekturen:

  • Prinzip und Eigenschaften
  • Arten von Datenfluss-Architekturen
  • Software-Herstellung für Datenfluss-Architekturen

Ergänzende Downloads

Links zu Datenflussarchitekturen

5. Kapitel: Processing in Memory (PIM)

Processing in Memory (PIM):

  • Prinzip und Eigenschaften
  • Konventionelle PIM-Architektur
  • Assoziativrechner

Links zum konventionellen PIM

Links zu Assoziativrechnern

6. Kapitel: Neurocomputer

Neurocomputer:

  • Grundprinzip und Eigenschaften
  • Realisierungsformen
  • Virtuelle Neuroarchitektur
  • Direkte Neuroarchitektur mit analogen Elementen
  • Zusammenfassung

Links zu Neurocomputern und deren Komponenten

7. Kapitel: Tendenzen bei Steuerfluss-Prozessoren

Tendenzen bei Steuerfluss-Prozessoren:

  • Überblick
  • Superspekulative Prozessoren
  • Multiskalare Prozessoren und Prozessoren mit Simultaneous Multithreading (SMT)
  • Raw Machines und Field Programmable Function Arrays (FPFA)

Ergänzende Downloads

  • Foliensatz: Was bringt der Merced? [pdf]
    Über die Prozessor-Architektur IA-64 von Intel, welche in den Itanium-Prozessoren benutzt wird.

Allgemeine Links

Links zu Superspekulation und SMT

Links zu Raw Machines und FPFA

8. Kapitel: Optische Computer

Optische Computer:

  • Motivation und Eigenschaften
  • Funktionselemente für optische Rechnerarchitekturen
  • Holografische Speicher
  • Beispiele für Optoelektronische Architekturen

Ergänzende Downloads

Allgemeine Links

Spezielle Links

Links zu Holografischen Speichern

9. Kapitel: Quantencomputer

Quantencomputer:

  • Grundlagen und Eigenschaften
  • Quantenbits
  • Quantenalgorithmen
  • Konzepte zur technischen Realisierung
  • Quantenkryptografie
  • Tendenzen

Ergänzende Downloads

Download einer Demonstrationssoftware

  • Demonstrationssoftware "ShorDemo"

Das Programm dient zur Demonstration des Algorithmus von Peter W. Shor. Dieser Algorithmus könnte auf einem echten Quantencomputer Primzahlenzerlegungen mit nichtexponentiellem Zeitaufwand berechnen.

Die Software ist das Ergebnis der Studienarbeit von Herrn Torsten Koch und simuliert den Ablauf der Berechnung (mit hinreichend kleinen Zahlen). Dabei werden die einzelnen Schritte und Zwischenergebnisse visualisiert.

Eine besondere Installation ist nicht erforderlich. Entpacken Sie das zip-Archiv auf einem Windows-PC in ein leeres Verzeichnis und starten Sie die exe-Datei. Weitere Informationen können Sie den Dokumenten entnehmen.

Allgemeine Links

Spezielle Links

Links zu Quantenalgorithmen

Links zur Quantenkryptographie

Links zu Forschergruppen, Projekten und Firmen

Links zu ausgewählten Kurzmeldungen

Inaktiv: Zellulare Computer

Zellulare Computer:

  • Grundlagen und Eigenschaften
  • Implementierungen

Gehört nicht zum aktuellen Stand der Vorlesung!

Ergänzende Downloads

Download einer Demonstrationssoftware

Das Programm dient zur Demonstration von drei unterschiedlichen zellularen Algorithmen. Es handelt sich um das Ergebnis einer Hauptseminararbeit von Herrn Kirke Rimbach.

Eine besondere Installation ist nicht erforderlich. Die exe-Datei ist auf einem Windows-PC unmittelbar ausführbar.

Links zu zellularen Computern

Hinweise:

  • Der Inhalt der Vorlesung wird gelegentlich verändert. Maßgebend für den prüfungsrelevanten Stoff ist der tatsächliche Inhalt im jeweils besuchten Semester.
  • Nicht zum aktuellen Stand der Vorlesung gehörende Inhalte sind besonders gekennzeichnet.
  • Die durch Links erreichbaren Zusatzinformationen haben ergänzenden und weiterführenden Charakter und sind zum Verständnis der Vorlesung nicht zwingend erforderlich.
  • Für durch externe Links erreichbare Inhalte wird keine Verantwortung übernommen. Einzelne externe Inhalte können kostenpflichtig sein.

Weitere Auskünfte

Dr.-Ing. Bernd Däne, Z 2072, Tel. 03677-69-1433.