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Rechnerarchitektur

Modulbeschreibung

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Beschreibung

Die Vorlesung baut auf die in den Grundlagen der Rechnerarchitekutur und -organisation vermittelten Inhalte auf und setzt diese mit weiterführenden Themen fort. Es werden zunächst grundlegende fortgeschrittene Techniken bei Pipelineverarbeitung und Cachezugriffen in modernen Prozessoren und Parallelrechnern behandelt. Ferner wird die Architektur von Spezialprozessoren, z.B. DSPs und Embedded Prozessoren behandelt. In einem anschließenden zweiten Teil wird aufgezeigt, wie diese Techniken in konkreten Architekturen (Intel Nehalem, GPGPU, Cell BE, Intel Atom, TMS320 DSP) verwendet werden. In den begleitenden Übungen werden die vorgestellten Techniken auf am Lehrstuhl vorhandener konkreter Prozessor-Hardware und Simulatoren erprobt.

Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:

  • Moderne Prozessorarchitekturen
  • Organisationsaspekte von CISC und RISC-Prozessoren
  • Behandlung von Hazards in Pipelines
  • Fortgeschrittene Techniken der dynamischen Sprungvorhersage
  • Fortgeschritten Cachetechniken, Cache-Kohärenz
  • Architekturen von Digitalen Signalprozessoren
  • Architekturen heterogener Multikern-Prozessoren, z.B. GPGPUs, Cell BE
  • Architektur von Parallelrechnern (Clusterrechner, Superrechner)
  • Effiziente Hardware-nahe Programmierung von Mulitkern-Prozessoren (OpenMP, SSE, CUDA, OpenCL)
  • Ausnutzen von Cacheeffekten
  • Quantitative Leistungsanalyse von Multikern-Prozessoren (Bandbreitenmessung, Roofline-Modell)

Kontakt

Adresse: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey
Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur)
Martensstrasse 3
91058 Erlangen
Germany
Raum: 07.156
Telefon: +49 9131 85 27003
Fax: +49 9131 85 27912
Homepage: http://www3.informatik.uni-erlangen.de/Persons/fey/
E-Mail: dietmar.fey@informatik.uni-erlangen.de