科目名 コンピュータシステム特論
単位数 2.0
担当者 情報工学専攻 教授 永山 忍、助教 窪田 昌史
履修時期 後期
履修対象 1、2年生
概要 コンピュータシステム特論では、主に講義形式でスーパースカラプロセッサ、VLIWプロセッサ、ベクトルプロセッサといった命令レベルの並列処理について解説すると同時に、これらの高速化機能を支えるコンパイラによる最適化技術についても述べる。また、近年重要となっているシステムの信頼性向上に関する話題についても触れる。
科目の到達目標 以下の3つができるようになることが到達目標である:
(1)コンピュータシステムの最新の技術動向について、一定の理解ができる素地を身に付ける。
(2)コンパイラによる基礎的な最適化技術を習得する。
(3)学んだ知識を基に、今後のコンピュータシステムのあり方について考え、議論することができるようになる。
受講要件 コンピュータアーキテクチャ特論を受講し、コンピュータの基本動作と性能について理解していること。
事前・事後学修の内容 単に講義を聴くだけではなく、教わった技術をその都度、事後学修としてハードウェア記述言語で実装し、性能等を確認して欲しい。
事前学修では、前期のコンピュータアーキテクチャ特論で扱ったコンピュータの基本動作の復習や前回の講義内容の復習をしておくことが望ましい。
講義内容 1.イントロダクションとコンピュータアーキテクチャの復習
2.命令レベル並列処理(1) データの依存関係
3.命令レベル並列処理(2) 並列化手法の概要
4.ベクトルプロセッサ
5.VLIWプロセッサ(1) VLISプロセッサの構成
6.VLIWプロセッサ(2) 命令スケジューリング
7.スーパースカラプロセッサ(1) プロセッサの構成と動作
8.スーパースカラプロセッサ(2) 分岐予測
9.中間まとめと今後のコンピュータシステムについての討論
10.コンパイラによる最適化技術(1) プログラムの制御構造と最適化
11.コンパイラによる最適化技術(2) 手続きに関する最適化
12.コンパイラによる最適化技術(3) ループに関する最適化
13.コンピュータの故障検出
14.障害時の対策
15.まとめと全体を通した内容についての討論
※授業の順序は変更することがある。
評価方法 演習課題とそのレポート、および受講態度(議論への参加の様子や理解度など)に基づき総合的に評価する。
講義で扱う技術の基本的な仕組みが理解できていることを合格(可)の最低条件とする。習った技術を実装できる能力や応用できる能力など習熟度に応じて、良、優、秀の判定を行う。
教科書等 参考書:
 パターソン、ヘネシー著「コンピュータの構成と設計 第5版上・下」(日経BP)
 富田眞治著「コンピュータアーキテクチャⅠ第2版」(丸善)
 安藤秀樹著「命令レベル並列処理 -プロセッサアーキテクチャとコンパイラ -」(コロナ社)
担当者プロフィール 各教員のプロフィールについては以下をご覧ください。
[永山忍] http://rsw.office.hiroshima-cu.ac.jp/Profiles/8/0000731/profile.html
[窪田昌史] http://rsw.office.hiroshima-cu.ac.jp/Profiles/1/0000070/profile.html

講義内容や演習課題などに関する個別学習相談は随時受け付けています。教員の所在は、学内サイネージ等に掲示されていますので、確認の上、研究室を訪ねてみてください。
備考