№ п/п |
Название модулей | Разделы и темы лекционных занятий | Содержание | Аудиторная работа (зачетные ед./часы) |
---|---|---|---|---|
1 |
I Архитектура микропроцессоров |
Введение в курс. | История отечественной вычислительной техники. Архитектура современного вычислительного средства – это архитектура микропроцессорной системы. Микропроцессоры 70-х годов (от миниЭВМ к МП). |
4 |
2 | Архитектура современного универсального микропроцессора, основные характеристики. | Уровень организации вычислений. Система команд. Набор вычислительных средств. Пользовательский интерфейс. Механизмы защиты программ и данных. Первые МП, CISC, RISC и postRISC архитектуры. Характеристики микропроцессоров. |
6 | |
3 | Методы оценки производительности, методология проектирования. | Методы оценки производительности. Маршрут проектирования. Ресурсы проектирования. |
4 | |
4 | Структурная схема, система команд, конвейер. |
Структура микропроцессоров различных архитектурных платформ. |
6 | |
5 | Тракт выборки команд. |
Формат и размер команд. |
6 | |
6 | Организация управления в микропроцессоре. | Дешифраторы в МП с большим числом режимов адресации. Упрощение дешифраторов в первых RISC-МП. Группирование команд в суперскалярных МП. Переименование регистров в суперскалярных МП. Элементы управления в конвейерных структурах с динамическим планированием потока команд (scoreboarding, reservation station, reorder buffer). Дешифрация широкой команды VLIW МП. Отложенная запись и bypass в RISC МП. Восстановление программного порядка команд в суперскалярных МП. Проблема точного прерывания в МП. |
8 | |
7 | Исполнительные блоки. | Реализация регистрового файла в МП. Целочисленные блоки. Вещественные блоки. Специализированные блоки. |
4 | |
8 | Иерархия памяти. | Причины появления иерархии памяти. Влияние на производительность МП времени выполнения команд load и store. Кэш-память данных первого уровня. Поддержка работы с виртуальной памятью. Механизмы работы с большими массивами данных. Кэш-память второго (третьего) уровня. Механизмы поддержания когерентности в иерархии памяти. Организация основной памяти. |
8 | |
9 |
II Архитектура вычислительных систем |
Внешний интерфейс, микропроцессорные наборы. | Структура внешнего интерфейса МП. Микропроцессорные наборы. Шины. Кольца. Коммутаторы. Сети. |
6 |
10 | Вычислительные системы. | Desktop РС и network PC. Рабочие станции. Серверы. Кластерные системы. МРР. SMP. NUMA. Процессоры цифровой обработки сигналов (DSP). Графические и multimedia - процессоры. Микропроцессоры для встроенных применений. Объединение динамической и статической памяти с микропроцессором на одном кристалле. Вычислительные системы на одном кристалле. Мультипроцессор на одном кристалле. Мультипотоковые структуры. Архитектура, настраиваемая под различные задачи. |
8 | |
11 | Отладочные и диагностические средства, аппаратный контроль. | Аппаратный контроль в ЭВМ и МП. Отладочные и дигностические средства. Стандарт JTAG. LSSD, BIST. |
6 |