Компютърни архитектури

Теми

Основи на архитектурата

Понятието 'компютърна архитектура', CISC и RISC процесори — принципи, предимства и сравнение

Конвейерна обработка

Принципи на конвейерната обработка, конвейерно изпълнение на команди, проблеми и зависимости

Паралелни процесори

Процесори с множество функционални устройства, векторни, матрични (SIMD) и систолични процесори

Паралелни компютри

SMP и MPP архитектури, компютри с разпределена и обща памет, потоково управление

Комуникационни мрежи

Топологии, характеристики и архитектура на комуникационните мрежи в паралелните компютри

Архитектура на паметта

Йерархична и хоризонтална организация на паметта, дискови матрици, RAID архитектури

---

Конспект

Глава I — Въведение в дисциплината

1. Понятие 'Компютърна архитектура'
2. Нива на компютъра
3. Паралелна обработка в КС
4. Програмни нива на паралелизма

Глава II — Особености в архитектурата на съвременните компютри

1. Принципи на фон Нойман
2. CISC процесори
3. RISC процесори
4. Сравнение CISC/RISC

Глава III — Въведение в паралелната обработка

1. Необходимост от паралелна обработка
2. Нива на паралелност
3. Оценка на производителността
4. Закон на Амдал
5. Класификация на Флин

Глава IV — Основни принципи на конвейерната обработка

1. Въведение в конвейерната обработка
2. Видове конвейери
3. Проблеми на конвейерната обработка

Глава V — Конвейерно изпълнение на командите в процесора

1. Работа на конвейера
2. Команди за преход
3. Междукомандни зависимости
4. Intel P5, P6, P4 конвейери

Глава VI — Процесор с множество функционални устройства

1. Апаратна синхронизация
2. Програмна синхронизация
3. VLIW архитектура
4. TTA процесор

Глава VII — Векторни процесори

1. Принципи на векторната обработка
2. Структура на векторния процесор
3. Векторни команди
4. Програмиране на векторен процесор

Глава VIII — Матрични (SIMD) процесори

1. Структура на SIMD компютрите
2. Особености на SIMD
3. Примери: CM-1, CM-2

Глава IX — Систолични процесори

1. Принципи на систоличната обработка
2. Видове систолични матрици
3. Специализирани систолични матрици
4. Универсални систолични матрици

Глава X — Паралелни компютри с разпределена памет

1. Въведение в MMP архитектурите
2. Абстрактен модел за изчисление
3. Проблеми на компютрите с разпределена памет

Глава XI — Паралелни компютри с потоково управление

1. Принципи на потоковото управление
2. Особености на потоковите компютри
3. Структура
4. Проблеми

Глава XII — Комуникационни мрежи

1. Характеристики на комуникационните мрежи
2. Топология
3. Архитектура на комутиращия елемент
4. Примери за комуникационни мрежи

Глава XIII — Архитектура на паметта в паралелните компютри

1. Вертикална (йерархична) организация
2. Хоризонтална организация
3. Разслояване на паметта
4. Разпределение на данните

Глава XIV — Архитектура на дисковата памет

1. Характеристика на работното натоварване
2. Дискови матрици (RAID)
3. Архитектура на контролерите
4. Дискова памет в паралелните компютри