Dr. Baruch Zoltan Francisc
Profesor

Structura sistemelor de calcul

Programa analitică a cursului



INTRODUCERE

INDICATORI DE PERFORMANȚĂ
  • Timpul de execuție
  • Timpul UCP
  • MIPS
  • MFLOPS
  • Programe de evaluare a performanțelor: Compararea și sintetizarea performanțelor; Evoluția programelor de evaluare a performanțelor; SPEC CPU2006
PRINCIPII CANTITATIVE ALE PROIECTĂRII CALCULATOARELOR
  • Legea lui Amdahl
  • Principiul localității

UNITATEA ARITMETICĂ ȘI LOGICĂ

ADUNAREA
  • Sumatorul elementar
  • Sumatorul cu propagarea succesivă a transportului
  • Sumatorul cu anticiparea transportului
  • Sumatorul cu selecția transportului
  • Sumatorul cu salvarea transportului
  • Sumatorul serial
  • Sumatorul zecimal
ÎNMULȚIREA
  • Înmulțirea prin deplasare și adunare
  • Tehnica Booth
  • Înmulțirea într-o bază superioară
  • Înmulțirea matriceală
  • Arborele Wallace
  • Circuite de înmulțire pipeline
ÎMPĂRȚIREA
  • Împărțirea cu refacerea restului parțial
  • Împărțirea fără refacerea restului parțial
  • Împărțirea cu semn
NUMERE ȘI OPERAȚII ÎN VIRGULĂ MOBILĂ
  • Reprezentarea numerelor în virgulă mobilă
  • Standardul IEEE 754 pentru numere în virgulă mobilă
  • Operații cu numere reprezentate în virgulă mobilă: Adunarea și scăderea în virgulă mobilă; Înmulțirea și împărțirea în virgulă mobilă; Considerații de precizie
  • Circuite pipeline pentru operații în virgulă mobilă

SISTEME DE MEMORIE

IERARHIA MEMORIILOR
TIPURI DE MEMORII
MEMORII SEMICONDUCTOARE
  • Celula de memorie și unitatea de memorie
  • Organizarea memoriilor
  • Proiectarea memoriilor
  • Exemplu de circuit de memorie comercial
  • Memorii DRAM: Parametrii memoriilor DRAM; Accesul în mod pagină; Categorii de memorii DRAM; Memoria SDRAM; Memoria DDR SDRAM; Memoria DDR3 SDRAM; Memoria DDR4 SDRAM; Module de memorie
  • Memorii flash: Principiul de funcționare; Arhitectura NOR; Arhitectura NAND; Sisteme de memorie NAND; Formatul MMC; Formatul SD; Formatul SSD; Formatul eMMC; Formatul UFS
MEMORIA CU UNITĂȚI MULTIPLE
MEMORIA ASOCIATIVĂ
MEMORIA CACHE
  • Principiul memoriei cache
  • Organizarea memoriei cache
  • Funcționarea memoriei cache
  • Maparea adreselor: Maparea asociativă; Maparea directă; Maparea cu seturi asociative
  • Strategii de înlocuire
MEMORIA VIRTUALĂ
  • Principiul memoriei virtuale
  • Translatarea adreselor
  • Paginarea
  • Segmentarea
  • Paginarea combinată cu segmentarea
  • Strategii de înlocuire

ARHITECTURI RISC

INTRODUCERE
CAUZE ALE COMPLEXITĂȚII ARHITECTURALE CRESCUTE
AVANTAJE ALE ARHITECTURILOR RISC
FERESTRE SUPRAPUSE DE REGISTRE
CARACTERISTICI ALE ARHITECTURILOR RISC
COMPARAȚIE ÎNTRE ARHITECTURILE RISC ȘI CISC

INTRODUCERE ÎN ARHITECTURI PARALELE

TIPURI ȘI NIVELE DE PARALELISM
CLASIFICAREA ARHITECTURILOR PARALELE
  • Taxonomia Flynn
  • Taxonomie extinsă
ARHITECTURI VECTORIALE
ARHITECTURI SIMD
ARHITECTURI SISTOLICE
ARHITECTURI MIMD
  • Prezentare generală
  • Arhitecturi cu memorie partajată
  • Arhitecturi cu transmitere de mesaje
  • Alte arhitecturi MIMD
ARHITECTURI CU FIRE DE EXECUȚIE MULTIPLE
  • Prezentare generală
  • Modelul fluxului de control
  • Modelul fluxului de date
  • Arhitecturi cu flux de date
  • Exemple de calculatoare cu flux de date


Actualizat la: 20 februarie 2018