Technische Universität Ilmenau

Computer architectures 2 - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties Computer architectures 2 in degree program Bachelor Informatik 2010
module number5383
examination number2200055
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2231 (Computer Architecture and Embedded Systems)
module leaderProf. Daniel Ziener
term winter term only
languageDeutsch
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Vorlesung und Übung „Rechnerarchitekturen 1” oder vergleichbare Veranstaltung

learning outcome

Fachkompetenz:

Die Studierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von fortgeschrittenen Prozessoren und Rechnern. Die Studierenden verstehen Entwicklungstendenzen der modernen Rechner- und Systemarchitektur.

Methodenkompetenz:

Die Studierenden sind in der Lage, Anwendungsbeispiele und Architekturvarianten zu entwickeln. Die Studierenden analysieren Leistungskennwerte von Rechnern und Rechnersystemen.

Systemkompetenz:

Die Studierenden verstehen das Zusammenwirken der Funktionsgruppen von fortgeschrittenen Rechnern als System und in Rechnersystemen. Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Architektur, Leistung und Anwendung anhand von Übungsbesipielen.

Sozialkompetenz:

Die Studierenden sind in der Lage, Problemstellungen der Rechnerarchitektur in der Gruppe zu lösen.

content
  • Entwicklung der Prozessorarchitektur: Complex-Instruction-Set-Computing (CISC), Reduced-Instruction-Set-Computing (RISC); #
  • Befehls-Pipelining;
  • Skalare Prozessorarchitektur, Very-Long-Instruction-Word-Architektur, Out of Order-Execution; Simultaneous Multithreading.
  • Entwicklung der Speicherarchitektur: Adresspipelining, Burst Mode und Speicher-Banking;
  • Speicherhierarchie,
  • Cache-Prinzip, Cache-Varianten;
  • Beispielarchitekturen;
  • Spezialrechner:
  • Aufbau eines Einchip-Controllers; Einchipmikrorechner des mittleren Leistungssegments, Erweiterungen im E/A-Bereich;
  • Prinzip der digitalen Signalverarbeitung, Digitale Signalprozessoren (DSP), Spezielles Programmiermodell;
  • Leistungsbewertung: MIPS, MFLOPS; Speicherbandbreite; Programmabhängiges Leistungsmodell (Benchmarkprogramme);
  • Parallele Rechnerarchitekturen: Single Instruction Multiple Data, Multiple Instruction Single Data, Multiple Instruction Multiple Data; Enge und Lose Kopplung, Verbindungstopologien
  • Entwicklung von Anwendungsbeispielen, Architekturvarianten und Berechnung von Leistungskennwerten
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Vorlesung: Folien, Arbeitsblätter (Online und Copyshop), Anschriebe

Übung: Arbeitsblätter und Aufgabensammlung (Online und Copyshop)

Allgemein: Onlinematerial (Materialsammlung, Literaturhinweise, Links) 

Moodle:
https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3793
https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3071

literature / references

Primär:

  • Vorlesungsfolien (online bereitgestellt)
  • Materialsammlung zum Download und im Copyshop

Sekundär:

  • C. Märtin: Einführung in die Rechnerarchitektur - Prozessoren und Systeme. ISBN 3-446-22242-1, Hanser 2003.
  • T. Flik: Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen. ISBN 3-540-22270-7, Springer 2005.

  • J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Rechnerorganisation und -entwurf. ISBN 3-8274-1595-0, Elsevier 2005

  • W. Stallings: Computer Organization & Architecture. ISBN 0-13-035119-9, Prentice Hall 2003

  • A. S. Tanenbaum, J. Goodman: Computerarchitektur. ISBN 3-8273-7016-7, Pearson Studium 2003
evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

WS 2009/10 (Fach)

WS 2010/11 (Fach)

WS 2016/17 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

WS 2008/09 (Vorlesung, Übung)

WS 2009/10 (Übung)

WS 2010/11 (Übung)

WS 2013/14 (Vorlesung, Übung)

SS 2015 (Vorlesung)

WS 2015/16 (Vorlesung, Übung)

WS 2017/18 (Übung)

WS 2018/19 (Übung)

Hospitation: