科目名 コンピュータアーキテクチャ特論
単位数 2.0
担当者 情報工学専攻 教授 弘中 哲夫
履修時期 前期
履修対象 1、2年生
概要 さまざまなコンピュータシステムの構成とその特徴、および、それらの性能評価方法を実際に設計できる詳細さで学習する.特に本講では,パイプラインプロセッサ,キャッシュについて取り上げるだけでなく,それらの性能を引き出すプログラミングについても学習する.本講義ではこれらの理解をより深めるために実際にハードウェア記述言語を用いて設計し,設計したハードウェア上で動作するプログラムを作成する.
科目の到達目標 学部学生としてこれまで学習したことを基礎として,コンピュータシステムがどのように実現されているのか詳細に渡って理解し,必要に応じて自らコンピュータシステムのハードウェア設計および,ハードウェアの性能を引き出すソフトウェア設計ができるようになる事を到達目標とする.
受講要件 コンピュータシステム,オペレーティングシステム,および,プログラミングに関する基礎的な事項を理解していること.
事前・事後学修の内容 題材とする英文和文資料を熟読するだけでなく,題材とする資料が引用する関連資料についても必要に応じて事前・事後に読むこと.また,講義ではほぼ毎回,「仕様を決定する」,「設計する」,「プログラミングする」などの課題を設定し,次の講義で課題に取り組んだ結果を発表してもらう.毎回それらの課題をこなし,発表準備を十分に行って講義に参加すること.
講義内容 第1回 アセンブリの復習
第2回 CPUの動作の説明
第3回 CPUを設計するためのHDL演習
第4回 スカラプロセッサの仕様決定
第5回 スカラプロセッサの詳細設計
第6回 スカラプロセッサのRTL設計
第7回 スカラプロセッサ用のプログラムの作成
第8回 スカラプロセッサの性能評価
第9回 パイプラインプロセッサの仕様決定
第10回 パイプラインプロセッサの詳細設計
第11回 キャッシュの概要
第12回 キャッシュの仕様決定
第13回 キャッシュの詳細設計
第14回 並列処理アーキテクチャ
第15回 まとめ
評価方法 単位修得の最低条件(可)は,毎回演習課題を提出し発表をすること.良修得条件は,すべてのレポート課題に対し適切に答えていること.優,秀はレポート,プレゼンテーションの準備状況とそのわかりやすさ,および,討論参加への積極性を主に評価を行う.
教科書等 教科書:なし
参考資料:講義中に文献を示す。
担当者プロフィール 担当者は,コンピュータアーキテクチャの研究を主テーマとして理論にとどまらず,実際にLSI設計や基板設計を行って実機評価する事に興味を持つ.本学に赴任後,ほぼ毎年1品種以上のLSI設計を行うとともに,未来のコンピュータアーキテクチャの姿を明らかにするため,活発に研究活動を行う.

授業内容や宿題などに関する、学生の個別学習相談を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 [教職] 中高専修(数学)