|
Vyučující
|
-
Skrbek Miroslav, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah přednášek 1. Von Neumannův model počítače. 2. Základní typy paralelizace, Flynnova klasifikace paralelních systémů. 3. Amdahlův zákon, efektivita paralelního výpočtu, měření výkonnosti počítačů, benchmarky. 4. Těsně a volně vázané systémy, topologie počítačových sítí, propojení procesorů a pamětí, přepínače. 5. Základní architektury souboru instrukcí (ISA). 6. Skalární procesory, architektury CISC a RISC. 7. Princip proudového zpracování dat a instrukcí, hazardy, optimalizace kódu. 8. Spekulativní provádění instrukcí a provádění instrukcí mimo pořadí. 9. Paměťový podsystém, virtualizace paměti, paměťová koherence. 10. Architektury VLIW a SIMD. 11. Symetrický multiprocesing, vícevláknové, vícejádrové symetrické a hybridní architektury. 12. Grafické akcelerátory. 13. Neuročipy a neuronové akcelerátory
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
- Semestrální práce
- 40 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 28 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 40 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty se širokým spektrem architektur počítačů od základního von Neumanova modelu, skalárních a superskalárních procesorů přes těsně i volně vázané paralelní architektury až k masově paralelním a aplikačně specializovaným architekturám. Detailněji se předmět zaměřuje na architektury RISC, jejich návrh a principy, které se používají v moderních procesorech. Předmět se dotýká paralelismu jak na úrovni instrukcí, tak procesorů i procesorových systémů včetně softwarových problémů paralelizace, synchronizace a optimalizace kódu. Zahrnuje problematiku výkonnosti počítačů, efektivitu paralelního výpočtu, měření výkonnosti a benchmárky.
V tomto předmětu si studenti prohloubí znalosti z oblasti počítačových architektur s důrazem na paralelní zpracování na úrovni instrukcí a procesorů.
|
|
Předpoklady
|
Znalost základních architektur počítačů z bakalářské etapy (UAI698 a UAI682). Programování v jazyce Java.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška, Seminární práce
Student může za semestr získat maximálně 100 bodů ve struktuře 70 bodů zkouška, 30 bodů samostatná práce (projekt,referát, prezentace). Pro úspěšné složení zkoušky musí celkový součet být >= 50 bodů, přičemž ve zkouškovém testu musí student dosáhnout alespoň polovinu bodů a projekt musí být minimálně ohodnocen 10 body. Pokud není některá z těchto podmínek splněna, student neuspěl.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Dvořák,V.,Drábek,V. Architektura procesorů. Brno, 1999. ISBN 80-214-1458-8.
-
Hennessy,J. L., Patterson, D. A. Computer Architecture: A Quantitative Approach. San Mateo, CA, Morgan Kaufman, 2002. ISBN 1-55-860596-7.
|