Faglig innhold

Fundamentale begrep innen datamaskinarkitektur, trender, måling av ytelse, kvantitative prinsipper. Instruksjonssett-arkitektur og kompilatorens rolle. Parallellitet på instruksjonsnivå, hopp-prediksjon, tråd-nivå parallellitet, VLIW og eksempler. Konstruksjon av minne-hierarki, hurtigbuffer, lagringssystemer. Multiprosessorer og trådnivå parallellitet, delt minne arkitekturer, distribuert delt lager, synkronisering, multithreading. Sammenkoplingsnettverk, topologier, klynger, eksempel. Vektor-prosessorer.

Læringsutbytte

Kunnskaper:
- Studenten skal ha en grundig forståelse av hvordan høynivå byggeblokker som prosessorer av ulik art, hurtigbuffere, sammenkoblingsnettverk (Eng. interconnect), busser, etc. bør settes sammen til et komplett datamaskinssystem
- Studenten skal ha en grundig forståelse av moderne minnesystemers konstruksjon og virkemåte
- Studenten skal ha en grundig forståelse av hvordan flere prosessorkjerner kan settes sammen til parallelle datamaskinarkitekturer, deriblant homogene og heterogene flerkjerneprosessorer og multiprosessorer
- Studenten skal ha kjennskap til hvorledes samspillet mellom arkitektur, systemprogramvare og applikasjon påvirker ytelsen i parallelle datamaskinsystemer
- Studenten skal kjenne til vektorprosessorers konstruksjon og virkemåte.

Ferdigheter:
- Studenten skal kunne evaluere arkitekturvalg ved hjelp av simulatorer og trekke fornuftige konklusjoner basert på disse studiene.

Generell kompetanse:
- Studenten skal kunne bruke sin kunnskap om datamaskinarkitektur i utviklingsprosjekter på alle abstraksjonsnivå.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og selvstudium. Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 80% og en tellende øving 20%. Resultat for delene angis i %-poeng, men sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Emnet foreleses på engelsk. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Eksamen vil bli gitt kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Anbefalte forkunnskaper

Studentene forutsettes å kunne dokumentere god kunnskap om oppbygging og virkemåte av datamaskiner for eksempel gjennom å ha tatt emnet emne TDT4160 Datamaskiner og digitalteknikk eller tilsvarende.

Kursmateriell

Computer Architecture: A Quantitative Approach, 5th edition by John L. Hennessy, David A. Patterson. Morgan Kaufmann. Eventuelt annet materiale det opplyses om ved semesterstart. Alt undervisningsmateriale vil være på engelsk.

Studiepoengreduksjon