ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Νεκτάριος Κοζύρης, Διονύσιος Πνευματικάτος

ΓΡΑΦΕΙΟ: Π. Κτήριο ΗΜΜΥ, Γρ. 21.7 και 21.10

ΤΗΛΕΦΩΝΟ: 210-7721531, 210-7723867

E-MAIL: nkoziris@cslab.ece.ntua.gr, pnevmati@cslab.ece.ntua.gr

ΩΡΕΣ ΓΡΑΦΕΙΟΥ: ΘΑ ΑΝΑΚΟΙΝΩΘΟΥΝ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ

ΒΟΗΘΟΙ: Δρ. Κωστής Νίκας, Δρ. Βασίλειος Καρακώστας, ΥΔ Δημήτρης Σιακαβάρας (Γραφείο 21.34Β, 210-7724159)

ΩΡΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Τρίτη 15:15-18:00 (ΑΜΦ1, Νέα Κτίρια) (18:15-19:000 ώρα εργαστηρίου/σεμιναρίου)

ΒΙΒΛΙΟ: Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th Edition, John L. Hennessy and David A. Patterson, Morgan Kaufmann Publishers (μετάφραση, εκδόσεις Τζιόλα, 2011)


ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ



ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

1. Εισαγωγή
   • Επισκόπηση αρχιτεκτονικής αγωγού 5 βαθμίδων
   • Προβλήματα ροής σε αγωγούς
     1. Εξαρτήσεις δεδομένων (data hazards)
     2. Εξαρτήσεις ελέγχου (control hazards)
   • Επέκταση αρχιτεκτονικής αγωγού για υποστήριξη λειτουργιών πολλαπλών κύκλων


2. Υπερβαθμωτές αρχιτεκτονικές αγωγού (superscalar architectures)
   • Τι είναι υπερβαθμωτές αρχιτεκτονικές αγωγού (κίνητρο σχεδίασης)
   • Περιγραφή υλοποίησης αρχιτεκτονικών αγωγού εκτέλεσης εντολών σε σειρά (in-order pipelines)


3. Δυναμική δρομολόγηση εντολών
   • Τι είναι δυναμική δρομολόγηση εντολών και ποια τα πιθανά προβλήματα
   • Αλγόριθμος Tomasulo - Παραδείγματα (out-of-order ολοκλήρωση εντολών)
   • Explicit register renaming


4. Υποθετική εκτέλεση εντολών
   • Προβλήματα της out-of-order ολοκλήρωσης εντολών
   • Επέκταση αλγορίθμου Tomasulo με χρήση Reorder Buffer για in-order ολοκλήρωση εντολών-παράδειγμα
   • Επέκταση υπερβαθμωτών αρχιτεκτονικών αγωγού για out-of-order εκτέλεση εντολών
   • Αξιολόγηση μεθόδων βελτίωσης επίδοσης της αρχιτεκτονικής αγωγού


5. Πρόβλεψη διακλάδωσης (branch prediction)
   • Στατικές τεχνικές πρόβλεψης απόφασης
   • Δυναμικές τεχνικές πρόβλεψης απόφασης
   • Τεχνικές πρόβλεψης διεύθυνσης-στόχου


6. Πολυνηματικές αρχιτεκτονικές αγωγού
   • Περιορισμοί παραλληλισμού επιπέδου εντολών (instruction level parallelism) - εκμετάλλευση παραλληλισμού σε επίπεδο νημάτων (thread level parallelism)
   • Περιγραφή διαφορετικών προσεγγίσεων εκμετάλλευσης του TLP (coarse MT, fine MT, SMT)
   • Ανάπτυξη πολυπύρηνων αρχιτεκτονικών - Παραδείγματα (Niagara, Cell, Opteron)


7. Αρχιτεκτονικές SIMD και GPUs
   • SIMD processors
   • SIMD operations σε σύγχρονα ISAs
   • GPUs


8. Κύρια Μνήμη
   • Εισαγωφή στην κύρια μνήμη
   • Memory controllers
   • Memory Management


9. Παράλληλες Αρχιτεκτονικές
   • Πολυεπεξεργαστικά συστήματα
   • Συνάφεια και συνέπεια μνήμης
   • Πρωτόκολλα συνάφειας και συνέπειας μνήμης
   • Σχήματα συγχρονισμού παράλληλων νημάτων
   • Δίκτυα διασύνδεσης

ΑΣΚΗΣΕΙΣ


ΣΧΗΜΑ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑΣ



ΕΓΓΡΑΦΗ ΣΤΗ ΛΙΣΤΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ