ابزار کاربر

ابزار سایت


درس:۴۰۷۲۳

معماری پیشرفته کامپیوتر

Advanced Computer Architecture

شماره درس: ۴۰۷۲۳ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی ارشد نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

اهداف درس

هدف از اين درس، آشنایی دانش‌جویان با …

ریز مواد

  • تعاریف و کلیات
    • تعاریف تسریع
    • له یا علیه موازات؟ (قانون آمدال، گروش، مینسکی، گوستافسون…)
    • موارد کاربرد پردازش سریع و موازی
  • سیستم های سریع حافظه
    • حافظه برگ برگ شده (Interleaved memory)
    • حافظه چند درگاهه و بانک ثبات
    • حافظه نهان و نگاشت های مستقیم، کاملا شرکت پذیر و شرکت پذیر مجموعه ای و محاسبه زمان های دسترسی و انواع الگوریتم های جایابی و جایگزینی و نکات مربوط به پیش واکشی
  • معماری پایپلاین
    • محاسبه زمان اجرا و تسریع
    • جدول رزرواسیون، بردار تلاقی، نمودار وضعیت، جرخه های اجرایی و محاسبه سرعت واقعی و نظری
    • طراحی واحد کنترل پایپلاین
    • استفاده از عنصر تاخیر برای تسریع و رفع وابستگی ها
    • مخاطرات (Hazards) پایپلاین و راه های رفع آنها (انشعاب با تاخیر، جدول سوابق پرش، تزریق حباب، تغییر نام متغیرها…)
  • کامپیوتر های برداری
    • کامپیوترهای مبتنی بر پایپلاین
    • کامپیوترهای آرایه ای
    • آرایش مناسب داده ها در حافظه کامپیوترهای برداری و مفهوم فاصله دسترسی های متوالی (Stride)
    • استفاده از عناصر تاخیر برای تسریع محاسبات برداری در پایپلاین
  • شبکه میان ارتباطی
    • مرور انواع همبندی ها: توری، فوق مکعب، هرم، Cube Connected Cycles, K-ary n-cube، پروانه، Shuffle Exchange، Omega network
    • مقایسه این معماری ها بر اساس قطر، درجه، تعداد گره و Bisection
  • سیستم های چند پردازنده و چند کامپیوتر
    • انواع معماری های چند پردازشی
    • مدل های تحلیلی برای ارزیابی کارایی این معماری ها بر حسب نسبت زمان اجرا به زمان ارتباطات
    • پروتکل های همسان سازی اطلاعات (Data Consistency) در حافظه های (نهان یا محلی) چند پردازنده ها
  • برنامه نویسی موازی
    • بررسی مسائل همگام سازی (Synchronization) بین فرایندهای موازی و همروند (Concurrent)
    • افزایش MSYPS
    • ملاحظات ختم صحیح برنامه های موازی
    • اشاره ای به زبان های برنامه نویسی موازی
  • تسریع ارزان قیمت
    • تکنیکهای افزایش سرعت نرم افزاری و بهینه سازی کد
  • روشهای نوین موازی سازی
    • محاسبات توزیع شده، رایانش Grid

ارزیابی

  • تمرین‌های نظری: ۳ نمره
  • آزمون‌‌های میان‌ترم و پایانی: ۱۵ نمره
  • آزمونک‌ها: ۲ نمره

مراجع

1- Shiva S. G., "Advanced Computer Architecture", CRC Press, 2006.

2- K. Hwang, "Advanced Computer Architecture: Parallelism, Salability, Programmability", McGraw-Hill, 1992.

3- K. Hwang, Z. Xu, "Scalable Parallel Computing: Technology, Architecture, Programming", McGraw-Hill, 1998.

4- M. Quinn, "Parallel Computing: Theory and Practice", McGraw-Hill, 2nd edition 1993.

5- H. S. Stone, "High-Performance Computer Architecture", 3rd edition, Addison-Wesley, 1993.

6- M. Dubois, M. Annavaram, P. Stenstrom, “Parallel Computer Organization and Design”, Cambridge University Press, 2012

درس/۴۰۷۲۳.txt · آخرین ویرایش: 2019/12/26 01:59 (ویرایش خارجی)