Συστήματα υπολογιστών και παράλληλα υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων
Περιγραφή
Ομοχειρία (pipelining) σταθερού πλήθους βαθμίδων: χρήση πόρων υλικού, αλληλεξαρτήσεις, προσπέρασμα (bypassing), αναμονές, καθυστερημένες διακλαδώσεις, πρόβλεψη διακλαδώσεων, διακοπές/εξαιρέσεις. Σύντομη αναφορά σε ομοχειρία μεταβλητού πλήθους βαθμίδων, VLIW και superscalar, εκτέλεση εκτός σειράς, ομοχειρία λογισμικού. Αρχιτεκτονική σύνολου εντολών: κόστος, επίδοση, συχνότητα χρήσης, benchmarks, τύποι σύνολου εντολών, σύγκριση αρχιτεκτονικών RISC και CISC. Συστήματα μνήμης: κρυφή (cache) μνήμη, οι παράμετροι της και η επίδρασή τους στην επίδοση, εικονική (virtual) μνήμη, μετάφραση διευθύνσεων, προστασία, TLBs, κρυφές μνήμες με εικονικές ή με φυσικές διευθύνσεις (index/tag), συνώνυμα, ευθυγράμμιση κοινόχρηστων σελίδων. Μέθοδοι επιτάχυνσης της επικοινωνίας με περιφερειακές συσκευές. Ασκήσεις και εργασίες προσομοίωσης και συλλογής μετρήσεων επεξεργαστών με ομοχειρία και κρυφών μνημών.
Μαθησιακοί στόχοι:
Οι φοιτητές, μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα:
έχουν μάθει τις βασικές αρχές και τεχνικές σχεδίασης και βελτιστοποίησης επιδόσεων μοντέρνων υπολογιστικών συστημάτων
μπορούν να κατανοήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ εφαρμογών, μεταγλωττιστή, εντολών και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστών
είναι σε θέση να αξιολογήσουν ποσοτικά τις επιδόσεις υπολογιστικών συστημάτων και να προτείνουν εναλλακτικά σχεδία/επιλογές για διαφορετικούς στόχους βελτιστοποίησης
είναι σε θέση να κάνουν βασική έρευνα πάνω σε αρχιτεκτονική υπολογιστών
Αξιολόγηση:
Λεπτομέρειες για την βαθμολόγηση του μαθήματος περιέχονται στην ιστοσελίδα του μαθήματος
Τα μαθήματα του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών κωδικοποιούνται με τα γράμματα "ΗΥ" και με τρία ψηφία. Το πρώτο ψηφίο δηλώνει το έτος κατά το οποίο συνήθως παρακολουθείται το μάθημα:
Πρώτο Ψηφίο
Κανονικό Έτος Παρακολούθησης
1,2,3,4
Πρώτο, Δεύτερο, Τρίτο, Τέταρτο
5,6
Μεταπτυχιακά μαθήματα
7,8,9
Ειδικά θέματα
Περιοχές Μαθημάτων
Κωδικός
Επιστημονική Περιοχή
A1
Αρχιτεκτoνική υπολογιστών και μικρο-ηλεκτρονική
A2
Συστήματα υπολογιστών και παράλληλα υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων
A3
Ασφάλεια υπολογιστών και κατανεμημένα συστήματα
A4
Δίκτυα υπολογιστών, κινητοί υπολογισμοί και τηλεπικοινωνίες
B1
Αλγοριθμική και ανάλυση συστημάτων
B2
Βάσεις δεδομένων, διαχείριση πληροφορίας και γνώσης
B3
Τεχνολογία λογισμικού και γλώσσες προγραμματισμού
B4
Τεχνητή νοημοσύνη και μηχανική μάθηση
C1
Επεξεργασία και ανάλυση σημάτων
C2
Υπολογιστική όραση και ρομποτική
C3
Γραφική και αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή
C4
Βιοπληροφορική, ιατρική πληροφορική, και υπολογιστικές νευροεπιστήμες
Ακολουθούν συνοπτικοί κατάλογοι κατά κατηγορίες των μαθημάτων του προγράμματος βασικών σπουδών του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κρήτης. Μαθήματα των οποίων οι κωδικοί αρχίζουν με "ΜΕΜ" ή "ΦΥΣ" διδάσκονται από το Τμήμα Μαθηματικών Εφαρμοσμένων Μαθηματικών ή το Φυσικό αντιστοίχως και αναφέρονται με τους οικείους κωδικούς. Τα προαπαιτούμενα που αναφέρονται μέσα σε παρενθέσεις συνιστώνται έντονα, αλλά δεν είναι υποχρεωτικά.