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Deutsch Intern
    Chair of Computer Science V - Computer Engineering

    Vorlesung: Rechnerarchitektur

    Grundlegende Ziele der Rechnerarchitektur

    • Aufgaben des Rechnerarchitekten,
    • Anforderungen,
    • Kosten und Trends,
    • Messen und Bewerten der Performanz,
    • Faustregeln der Rechnerarchitektur,
    • Trugschlüsse und Fallstricke

    Befehlssätze: Prinzipien und Beispiele

    • Befehlssatzarchitekturen,
    • Adressierungsarten,
    • Kodierung von Befehlssätzen,
    • Übersetzer und Befehlssätze,
    • Fallstudie: Die MIPS,
    • Trugschlüsse und Fallstricke

    Die Speicherhierarchie

    • Das ABC der Caches,
    • Performanz von Caches,
    • Virtueller Speicher

    Performanzsteigerung durch Nutzung der Parallelität auf Befehlsebene

    • Einfaches Pipelining,
    • Pipeline Hazards -- die wichtigsten Hürden,
    • Statisches Scheduling

    Parallelität auf Befehlsebene (ILP)

    • Was ILP wirklich schwer macht,
    • Dynamisches Scheduling
    • Sprungzielvorhersage,
    • Spekulation

    Parallelität auf Datenebene

    • Eine Vektor MIPS
    • GPUs als Supercomputer

    Parallelität auf Threadebene

    • Multicore CPUs
    • Cache Kohärenz bei SMPs
    • Cache Kohärenz bei DMMs
    • Synchronisation

    Literatur

    • J.L. Hennessy, D.A. Patterson Computer Architecture - A Quantitative Approach 4th Ed., Morgan Kaufmann
    • S.M. Müller, W.J. Paul Computer Architecture - Complexity and Correctness Springer Verlag
    • A.S. Tanenbaum, J.R. Goodman Structured Computer Organization 4th Ed., Prentice Hall