3561 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

    Μάθημα Επιλογής, Η’ εξάμηνο, 6 μονάδες ECTS

    Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Σπυρίδων Βούλγαρης

    URL: https://eclass.aueb.gr/courses/INF156/

    Περιεχόμενο

    Τεχνολογίες μοντέρνων υπολογιστών και κύκλος σχεδίασης ολοκληρωμένων, γλώσσα assembly MIPS, μεταφραστές και αρχιτεκτονική υπολογιστών, αριθμητική υπολογιστών, μέτρα απόδοσης υπολογιστών, σχεδιασμός με VHDL, σχεδιασμός μονάδας ελέγχου (control circuit), σχεδιασμός μονάδας δεδομένων (datapath), διοχέτευση και αποφυγή κινδύνων, σχεδίαση datapath και control ενός κύκλου και πολλαπλών κύκλων, παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών, εκτέλεση εκτός σειράς και εξαιρέσεις, μικροπρογραμματισμός, ιεραρχία μνήμης, εικονική μνήμη και Ι/Ο. Μελέτη των Pentium, PowerPC και RISC αρχιτεκτονικών, παραδείγματα σχεδίασης ενσωματωμένων συστημάτων και System-on-Chip.

    Μαθησιακά Αποτελέσματα

    Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

    • Να κατανοούν τις αρχές και τις λεπτομέρειες λειτουργίας επεξεργαστών
    • Να σχεδιάζουν επεξεργαστές, μνήμες, συστήματα εισόδου/εξόδου
    • Να κατανοούν τους συμβιβασμούς σχεδίασης ή επιλογών (trade-offs)
    • Να συγκρίνουν διαφορετικές αρχιτεκτονικές επεξεργαστών ως προς τις δυνατότητές τους
    • Να προγραμματίζουν σε γλώσσα Assembly του επεξεργαστή MIPS
    • Να χρησιμοποιούν το πρόγραμμα Quartus για σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων

    Προαπαιτούμενα Μαθήματα

    Για να εγγραφεί στο μάθημα, ο φοιτητής πρέπει να έχει εξεταστεί επιτυχώς σε προηγούμενο εξάμηνο στο μάθημα «Οργάνωση Συστημάτων Υπολογιστών». Όμως, συνιστάται στους φοιτητές να έχουν εξεταστεί επιτυχώς σε προηγούμενο εξάμηνο και στα μαθήματα «Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων» και «Αλγόριθμοι».

    Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

    • D. Patterson και J. Hennessy, Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών, Κλειδάριθμος, 2010.
    • A.S. Tanenbaum, Η Αρχιτεκτονική των Υπολογιστών, Κλειδάριθμος, 2000.

    Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι

    Διαλέξεις (2 διαλέξεις των 2 ωρών εβδομαδιαίως), φροντιστήρια (1 φροντιστήριο των 2 ωρών εβδομαδιαίως), και εργαστήρια.

    Μέθοδοι Αξιολόγησης/Βαθμολόγησης

    Ο τελικός βαθμός προκύπτει από τους βαθμούς της προόδου, των ομαδικών εργαστηριακών ασκήσεων, και της τελικής εξέτασης.