Sprungmarken

Servicenavigation

Hauptnavigation


Sie sind hier:

Home Lehre Lehrveranstaltungen SS 2014 Rechnerarchitektur (Deutsch)

Bereichsnavigation

Hauptinhalt

Homepage des Kurses Rechnerarchitektur im Sommersemester 2014

Aktuelles

  • Die Ergebnisse der RA-Klausur vom 29.9.2014 sind jetzt im BOSS eingetragen. Der Termin für die Einsicht ist der 20.10.2014 15:00 Uhr im Raum E18, Gebäude OH16.

Termine


ZeitRaumDozent
Vorlesung Di 12:00-14:00 Uhr OH14, E23 Prof. Peter Marwedel, Dr. Michael Engel
Do 10:00-12:00 Uhr OH14, E23 Prof. Peter Marwedel, Dr. Michael Engel
Übung Mo 10:15-11:45 Uhr OH16, U08 Timon Kelter (Gruppe 1)
Mo 10:15-11:45 Uhr MSW16, E30 Fabian Bruckner (Gruppe 2)
Mo 12:15-13:45 Uhr OH16, U08 Timon Kelter (Gruppe 3)
Mo 14:15-15:45 Uhr OH16, U08 Fabian Bruckner (Gruppe 4)

Lerninhalte und Ziele

In dieser Vorlesung werden fortgeschrittene Konzepte der Rechnerarchitektur vorgestellt. Am Anfang steht ein breiter Überblick über mögliche Programmiermodelle, wie sie für Universalrechner (z.B. MIPS-Architektur) und aber auch spezielle Maschinen (z.B. Signalprozessoren) entwickelt wurden. Anschließend werden prinzipielle Aspekte der Mikroarchitektur von Prozessoren behandelt. Der Schwerpunkt liegt hierbei insbesondere auf dem sogenannten Pipelining und den in diesem Zusammenhang angewandten Methoden zur Beschleunigung der Befehlsausführung.

Im letzten Abschnitt werden Rechensysteme mit mehr als einem Prozessor bzw. mehreren Recheneinheiten betrachtet. Ausgehend von der nebenläufigen Verarbeitung mit Hilfe von sogenannten Threads werden Architekturen mit unterschiedlichem Kopplungsgrad zwischen den Berechnungs- und den verwendeten Speichereinheiten vorgestellt, wie z.B. Multi-Core-Systeme, Multiprozessoren und Cluster-Rechner.

Folien

TerminVortragenderTitelFolienVideos 




youtubeother server
08.04.2014 Marwedel Definitionen, Rechnerbewertung, RISC, CISC, Organisation  ra-01-marw.intro.pdf keine Aufnahme
10.04.2014 Marwedel DSP  ra-02-marw.dsp.pdf Streaming Download
15.04.2014 Marwedel Netzwerk-Prozessoren+CRC  ra-03-marw-netzwerk+crc.pdf Streaming Download
17.04.2014 Marwedel EPIC/VLIW  ra-04-mar-vliw.pdf Streaming Download
22.04.2014 Marwedel Vektorrechner & SIMD-Streaming Extensions  ra-05-marw-simd.pdf Streaming Download
24.04.2014 Marwedel Graphikprozessoren (GPUs)  ra-06a-gpu.pdf, ra-06b-pascal-GPGPU-Prog.pdf Streaming a; Streaming b Download a;  Download b
29.04.2014 Marwedel Non-Standard Rechner  ra-07a-asip-virtuelle.pdf, ra-07b-non-von.pdf
Streaming a; Streaming b Download a; Download b 
06.05.2014 Marwedel ITRS Roadmap, CO2-Fußabdruck von PCs  ra-08a-itrs.pdf, ra-08b-marw-co2.pdf Streaming
08.05.2014 Marwedel Elementarer Datentypen: (unsigned/signed) integer  ra-09-marw-datentypen.pdf Streaming
13.05.2014 Marwedel Datentyp float, Dynamic Scheduling  ra-10a-marw-float.pdf, ra-10b-marw-dynamic-sched.pdf Streaming
15.05.2014 Kelter Branch Prediction  ra-11-marw-branch-prediction.pdf   keine Aufnahme
20.05.2014 Engel Speicherhierarchie  ra-12-marw-speicher.pdf Streaming
22.05.2014 Marwedel Caches  ra-13-marw-cache-improvements.pdf folgt
27.05.2014 Marwedel SPM / Flash  ra-14-marw-spm+flash.pdf folgt
03.06.2014 Engel Parallele Rechensysteme  ra2-01.pdf

05.06.2014 Engel PRAM  ra2-02.pdf 

10.06.2014 Engel Cachekohärenz  ra2-03.pdf 

12.06.2014 Engel Speicherkonsistenz  ra2-04.pdf

17.06.2014 Engel Synchronisierung  ra2-05.pdf

24.06.2014 Engel Multithreading  ra2-06.pdf

26.06.2014 Engel Multithreading  ra2-07.pdf

01.07.2014 Engel Transaktionsbasierter Speicher

03.07.2014 Engel Netzwerke  ra2-08.pdf

08.07.2014 Engel Netzwerke /MPI

10.07.2014 Engel Beispielarchitekturen: Connection Machine  ra2-09.pdf

15.07.2014 Engel Beispielarchitekturen: IBM BlueGene  ra2-10.pdf

17.07.2014 Engel Cluster


Materialien

Übungen

Die Anmeldung zu den Übungsgruppen erfolgt in der ersten Vorlesungswoche über ASSESS.

ÜbungsblattAbgabedatum (jew. bis 18:00 Uhr)HilfsmaterialFolien
Blatt 01 14.04.2014
Foliensatz 1
Blatt 02 28.04.2014
Foliensatz 2
Blatt 03 05.05.2014 Vorlage Aufgabe 3.1 Foliensatz 3, Lösungscode
Blatt 04 12.05.2014
Foliensatz 4
Blatt 05 19.05.2014 Vorlage Aufgabe 5.1, Vorlage Aufgabe 5.2 Foliensatz 5
Blatt 06 26.05.2014
Foliensatz 6
Blatt 07 02.06.2014
Foliensatz 7
Blatt 08 16.06.2014
Foliensatz 8
Blatt 09 23.06.2014
Foliensatz 9
Blatt 10 30.06.2014
Foliensatz 10
Blatt 11 07.07.2014
Foliensatz 11
Blatt 12 14.07.2014
Foliensatz 12

Die Übungsblätter sollen in Eigenarbeit bis zum angegebenen Termin bearbeitet werden. Eine Abgabe ist nicht vorgesehen. Am angegebenen Termin werden die Lösungen zusammen in der Gruppe diskutiert und korrigiert. Zur Vorbereitung auf die Klausur am Ende der Vorlesungszeit wird die Teilnahme an den Übungen dringend empfohlen.

Die Übungen am 21.04.2014 und 09.05.2014 fallen wegen Feiertagen ersatzlos aus. Für die betroffenen Wochen gibt es deshalb kein eigenes Übungsblatt.

Ein Übungsschein kann ausgestellt werden. Er ist zur Teilnahme an der Klausur allerdings nicht notwendig. Falls der Übungsschein erreicht werden soll sind die eigenen Lösungen vor Beginn der Übungsgruppe beim Tutor abzugeben. Es müssen über alle Blätter hinweg 45% der insgesamt möglichen Punkte erreicht werden und mindestens eine Lösung zu einer Aufgabe in der Gruppe präsentiert werden.

Literatur

  • Hennessy, John L., Patterson, David A.: Computer Architecture - A Quantitative Approach, Morgan Kaufman, 5. Auflage 2011.
  • Culler, David E., Singh, Jaswinder Pal, Gupta, Anoop: Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach, Morgan Kaufman, 1999.
  • Hwang, Kai: Advanced Computer Architecture: Parallelism, Scalability, Programmability, McGraw-Hill, 1993.
  • Shen, John Paul, Lipasti, Mikko H.: Modern Processor Design, McGraw-Hill, 2003.
  • Adve, Sarita V., Gharachorloo, Kourosh: Shared Memory. Consistency Models: A Tutorial, DIGITAL, WRL Research Report 95/7.

Weitere Informationen

Die Veranstaltung ist äquivalent zur ehemaligen Wahlpflicht-Vorlesung "Rechensysteme".

Gemäß Beschluß des Prüfungsausschusses Informatik vom 21.4.2004 kann diese Veranstaltung von Studierenden nach DPO 2001 mit Nebenbenfach Elektrotechnik nicht zusammen mit der E-Technik Veranstaltung "Technische Informatik" für das Diplom verwendet werden!

Prüfung / Leistungsnachweis

  • Prüfung (Bachelor, DPO 2001): Klausur (benotet, 9 Credits) über Inhalte von Vorlesung und Übungen.
  • Leistungsnachweis (DPO 2001): Bearbeitung der Übungsaufgaben (mindestens 45% der Gesamtpunktzahl erforderlich) + Präsentation ausgewählter Lösungen.
  • Sonderregelungen für Nebenfachstudierende: wenn zwingend erforderlich nach Absprache