コンピューティングアーキテクチャ特論Ⅱ (140002) Advanced Computing Architecture Ⅱ (140002)
 
◇ 担当教員 Instructor : 中島 康彦(Yasuhiko Nakashima / なかしま やすひこ)、 高前田 伸也(Shinya Takamaeda / たかまえだ しんや)、
Tran Thi Hong
◇ 単位数 Credits : 1単位 ◇ 選択・必修 Required/Elective : 必修 ◇ 講義室 Room : 
◇ 講義スタイル Style : 講義/公開
◇ 開講時期 Quarter : 特論毎に異なる

◇ 授業目的 Course goals : プログラム実行方法に関する、様々な技術と、速度、電力、互換性などのトレードオフについて学ぶ。ハードウェア技術者/研究者になりたい学生はもちろん、ソフトウェア技術者/研究者としてより高性能なプロダクトの開発を目指す学生が、様々な角度からプログラム実行方式を検討できるようになることを目的とする。

This lecture gives variety of efficient techniques and tradeoffs including speed, power, compatibility, and so on for executing programs. The wide and profound knowledge is helpful for students that have main interest in not only hardware but also software.
◇ 授業内容 Course description : 1... 5/11 9:20-10:50 @ B407
Intro(教科書4章), パイプライン実行の基礎
計算機システムIで学んだ機械語命令はどうすれば毎サイクル実行できるのか
Intro(Textbook Chap.4), The basics of pipelined execution
Why computers can execute instructions every cycle?
2... 5/11 11:00-12:30 @ B407
ILP1(教科書7章), 計算の予測と投機実行
計算は予測できる.予測できれば投機できる
ILP1(Textbook Chap.7), Prediction and speculation
Computations can be predicted and then speculated.
3... 5/16 9:20-10:50 @ B407
ILP2(教科書8章), 互換性重視を重視するスーパスカラの仕組み
互換性と複雑さはトレードオフの関係にある
ILP2(Textbook Chap.8), Superscalars
Computrers have tradeoffs between compatibility and complexity.
4... 5/16 11:00-12:30 @ B407
ILP3(教科書8章), 並列度と低電力を重視するVLIWの仕組み
低電力のまま並列度を向上させる仕組み
ILP3(Textbook Chap.8), VLIW and compilers
How can we get more parallelism without increasing power consumption?
5... 5/18 9:20-10:50 @ B407
DLP1(教科書9章), 大規模計算のためのベクトル型アクセラレータ
さらに並列度を向上させる大規模計算の仕組み
DLP1(Textbook Chap.9), Vector accelerators
How can we get ultimate performance in large-scale computations?
6... 5/18 11:00-12:30 @ B407
DLP2(教科書9章), 専用計算機に近いCGRA型アクセラレータ
定型処理に適した低電力計算の仕組み
DLP2(Textbook Chap.9), Array accelerators
Other efficient approaches for regular programs.
7... 5/23 9:20-10:50 @ B407
TLP1(教科書15章), 主記憶分散型システムと共有型システム
主記憶分散型と共有型の違いと得失
TLP1(Textbook Chap.15), Multicores and distributed memory system
The pros and cons of distributed-memory systems and shared-memory systems.
8... 5/23 11:00-12:30 @ B407
Summarization + Final Exam

◇ 教科書 Textbook : 【必携 計算機システムIから継続使用】OHM大学テキストシリーズ コンピュータアーキテクチャ ISBN:978-4-274-21253-6
講義資料は、各自、以下からダウンロードして持ってくること。
(学内からのみダウンロード可能)
◇ 参考書 Reference materials : Computer Architecture A Quantitative Approach ISBN:978-0-12-383872-8
Power-efficient System Design ISBN978-1-4419-6387-1
Computer Architecture A Quantitative Approach ISBN0-12-370490-1
Principles of CMOS VLSI Design A Systems Perspective ISBN0-321-22337-3
Embedded Computing A VLIW Approach to Architecture, Compilers, and Tools ISBN1-55860-766-8
Speculative Execution in High Performance Computer Architecture ISBN1-58488-447-9
◇ 履修条件 Prerequisites : 計算機システムIを履修済であるか、または、相当する知識を有すること.
Credit from "Computer System" is required in advance.
◇ 成績評価 Grading : Minitests+Exam
◇ オフィスアワー Office Hours : None (make an appointment by e-mail)
◇ 講義関連URL URL :
高性能計算機アーキテクチャ
◇ 配布資料 Handouts : 現在、配布資料はありません。