course: Computer Architecture

number:
141026
teaching methods:
lecture with tutorials
media:
Videoübertragung, overhead transparencies, Moodle
responsible person:
Dr. rer. nat. Philipp Niemann
lecturer:
Dr. rer. nat. Philipp Niemann (ETIT)
language:
german
HWS:
4
CP:
5
offered in:
winter term

dates in winter term

  • lecture: siehe "Sonstiges"
  • tutorial Tuesdays: from 12:00 to 14.00 o'clock in Online
  • Fragestunde Wednesdays: from 09:00 to 09.45 o'clock in Online

Exam

All statements pertaining to examination modalities (for the summer/winter term of 2020) are given with reservations. Changes due to new requirements from the university will be announced as soon as possible.
Form of exam:written
Registration for exam:FlexNow
Date:16.03.2021
Begin:14:30
Duration:120min
Rooms : HZO 10,  HZO 20,  HZO 30,  HIC ,  HIB
Individual appointments of students to each exam location will be issued by the responsible chair.

goals

Die Studierenden kennen Zusammenhänge und haben Detailkenntnisse bezüglich der Komponenten und der Funktionsweise moderner Computersysteme. Dies schließt neben dem Prozessor auch das Speichersystem und die Schnittstellen zu weiteren Systemkomponenten ein. Auf der Basis dieser Kenntnisse sind die Studierenden in der Lage Computersysteme und deren Komponenten bezüglich verschiedener Metriken, wie z.B. Rechenleistung, Speicherperformance etc. auf deren Eignung für eine bestimmte Aufgabe zu bewerten. Weiterhin haben die Teilnehmer dieser Veranstaltung die grundsätzliche Arbeitsweise und den prinzipiellen Aufbau von Prozessoren auf der Ebene der Mikroarchitektur verstanden und sind in der Lage, den Einfluss von Architekturmerkmalen, wie z.B. Pipelining oder Out-of-Order-Execution, auf die Befehlsausführung zu analysieren.

content

Die Veranstaltung Rechnerarchitektur befasst sich mit dem Aufbau und der Funktion moderner Prozesso¬en und Computersysteme. Ausgehend von grundlegenden Computerstrukturen wie der Von-Neumann- und der Harvard-Architektur werden der Aufbau, die Klassifizierung und die technische Realisierung von Rechnersystemen dargestellt. Hierbei wird die Programmierung auf Assemblerebene sowie die Verarbeitung von Programmen durch einen Prozes¬sor erläutert. Der inhaltliche Schwerpunkt der Vorlesung stellt die tiefgehende Analyse der Mikroarchitekturebene eines Prozessors dar, wobei auch moderne Verfahren zur Leistungssteigerung und deren Einsatzgebiete vorgestellt werden. Neben dem eigentlichen Prozessor wird auch das Speichersystem moderner Computer und verschiedene Schnittstellen zu internen und externen Komponenten des Computersystems behandelt. Alle Themen werden mit aktuellen Beispielen aus verschiedenen Bereichen der Technik erläutert.

literature

  1. Hennessy, John L., Patterson, David A. "Computer Organization and Design MIPS Edition: The Hardware/Software Interface ", Morgan Kaufmann, 2013
  2. Drechsler, Rolf "Computer: Wie funktionieren Smartphone, Tablet & Co.? ", Springer Verlag, 2017
  3. Hoffmann, Dirk W. "Grundlagen der Technischen Informatik", Carl Hanser Verlag GmbH & Co.KG, 2009
  4. Austin, T., Tanenbaum, A.S. "Rechnerarchitektur (6. Auflage)", Pearson Studium, 2014
  5. Hennessy, John LeRoy , Patterson, David "Rechnerorganisation und Rechnerentwurf: Die Hardware/Software-Schnittstelle", Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2011
  6. Becker, Bernd "Technische Informatik: Eine einführende Darstellung", Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2008
  7. Becker, Bernd, Drechsler, Rolf, Molitor, Paul "Technische Informatik: Eine Einführung (Pearson Studium-IT)", Pearson Studium, 2005

miscellaneous

Wintersemester 2020/2021

Die Or­ga­ni­sa­ti­on der Kurs­ak­ti­vi­tä­ten er­folgt über Mood­le. Im Mood­le-Kurs wer­den alle In­for­ma­tio­nen zur Vor­le­sung etc. be­kannt ge­ge­ben.