授業科目名
  コンピュータアーキテクチャⅡ
   Computer ArchitectureⅡ
時間割番号
6619
担当教員名
  黒柳 奨
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 情報工学科
  工学部 創造工学教育課程
  2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  後期 木曜7-8限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

コンピュータのアーキテクチャについて,主に基礎的な高速化原理を中心に,その設計・構成技術を解説する。また各方式が今日のマイクロプロセッサでどのように採用され実装されているかを紹介する。

主要な高速化技術について理解することを目標とする。また,キャッシュ方式を意識したプログラミングや,計算機構成技術とプログラムに内在する並列性の関係など,ハードウェアに閉じるのではなくソフトウェアとハードウェアを総合的にシステムとして把える視点を身につけることを目標とする。

授業計画
  1. イントロダクション
  2. プロセッサ:命令パイプライン
  3. プロセッサ:データハザードとフォワーディング
  4. プロセッサ:制御ハザードと分岐予測
  5. プロセッサ:スーパスケーラ
  6. 記憶装置:メモリとキャッシュ基礎
  7. 記憶装置:キャッシュの実装方式
  8. 記憶装置:仮想記憶
  9. 記憶装置:記憶階層
  10. 並列プロセッサ:並列処理,SIMD
  11. 並列プロセッサ:マルチスレッディング
  12. 並列プロセッサ:共有メモリ型マルチプロセッサとキャッシュ・コヒーレンス
  13. 並列プロセッサ:グラフィックス処理ユニット
  14. その他のアーキテクチャ技術の補遺
  15. まとめ
  16. 期末試験
成績評価の方法

moodleを使った授業内容に関する簡単な小課題を基礎点とし、期末テストにより評価する。

 

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

期末テストにより評価を行うが、moodleによる小課題をすべて提出していることが単位の前提条件となる。

期末テストの採点により100%の成績評価を行う

 

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

コンピュータのハードウェア進化は、教科書だけでは網羅できない非常に急激な変化があり、また商業的な理由によるトレンドの変化などが複雑に絡んでくるものである。履修者は教科書や授業だけにとらわれず、ネットニュース等によりハードウェアの最新ニュースに常にふれておくことをお勧めする。この点についても授業で折に触れて解説をする予定である。

事前学修:moodleにより今週のトピックを確認し、教科書の対応部分を読むことにより予習を行う(120分)

事後学修:moodleに掲載されたスライド縮小版と授業中のメモを用いて、学修ノートを完成させる(120分)

教科書