Neslužbene stranice predmeta Arhitektura računala 2

O predmetu:

U okviru predmeta proučavaju se arhitektonske komponente računalnih sustava: procesor, memorija, sabirnice, ulazno izlazni uređaji. Razmatraju se metode, tehnike i postupci oblikovanja kojima se postižu željena svojstva računalnog sustava (performansa, cijena, potrošnja, pouzdanost, ...). Područja glavnog interesa kolegija su:

1. arhitektura računala opće namjene (radnih stanica, poslužitelja, prijenosnih računala)
2. detalji organizacije (mikroarhitekture) procesora koji utječu na performansu programskih sustava
3. iskorištavanje paralelizma na različitim razinama (instrukcijski paralelizam, vektorske instrukcije, paralelizam na razini tokova izvođenja ili dretvi)

Predmet se sastoji od predavanja te laboratorijskih vježbi koje se kolokviraju dva puta u svakoj polovini semestra. Pretpostavljena su osnovna znanja iz domene programiranja (C, strojni jezik) i oblikovanja digitalnih sklopova stečena na uvodnim kolegijima.

Predavanja

• Uvodno predavanje: pdf.
• Klasična ahitektura računala:
  • Von Neumannov model računala pdf.
  • Pojednostavljeni model organizacije računala pdf.
  • Ožičena izvedba upravljanja pdf.
  • Mikroprogramirano upravljanje pdf.
  • Sučelje prema programskoj podršci: upravljački stogovi pdf.
  • Pregled instrukcijske arhitekture x86 pdf.
  • Vektorska računala i ekstenzije pdf.
• Elementi modernih ahitektura
  • O performansi računala pdf.
  • Priručne memorije pdf.
  • Organizacija protočnog procesora pdf.
  • Agresivno iskorištavanje instrukcijskog paralelizma pdf.
  • Osnove grafičkih procesnih jedinica pdf.
  • Virtualni memorijski sustav pdf.
  • Višejezgrena računala pdf.

Laboratorijske vježbe

1. mikroprogramiranje: upute, simulator;
2. programiranje u strojnom jeziku: upute, dodatne upute;
3. utjecaj arhitekture na programe: upute;
4. programiranje u OpenCL-u za grafičke procesore: upute.

Studentski projekti

• Vinko Đurić: Utjecaj veličine tablice odredišta grananja na uspješnost napada Spectre (pdf, 2023/24)
• Mislav Đomlija: Optimiranje matričnog množenja povećanjem prostorne lokalnosti pristupa memoriji (pdf, 2022/23)
• Mato Gudelj: Ubrzanje algoritma praćenja zraka intrinsičnim funkcijama (pdf, 2021/22)
• Andi Škrgat: Upravljanje memorijom u C-u (pdf, 2020/21)
• Sandi Fatić: Optimiranje memorijskog rasporeda čvorova binarnog stabla (pdf, 2014/15)
• Matija Folnović: Ubrzanje izvođenja matričnih operacija primjenom koncepata SIMD i MIMD (pdf, 2014/15)
• Marija Mijić i Vedran Vukotić: Izrada demonstracijskog procesora (pdf, 2011/12)
• Katja Malvoni: Napadi temeljeni na preljevu međuspremnika (pdf, 2011/12)
• Mijo Tvrdojević: Razvoj jednostavnog procesora u VHDL-u te njegova sinteza na Xilinxovom FPGA-u (pdf, 2009/10)
• Davor Cihlar, Hrvoje Gradečak, Krešimir Špes: Prepravljanje dlanovnika Palm M100 (pdf, 2008/09)

Preporučena literatura

1. D. A. Patterson, J. L. Hennessy, Computer Organization & Design, The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Pub., 6th edition, 2019.
2. S. Ribarić, Naprednije arhitekture mikroprocesora, Element, Zagreb, 3.izdanje, 2002.
3. S. Ribarić, Arhitektura računala RISC i CISC, Školska knjiga, Zagreb, 1996.
4. J. L. Hennessy, D. A. Patterson, Computer Architecture, A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann Pub., Fourth edition, 2008.

Pismeni ispiti

• MI 2022/23
• Pismeni 2021/22
• ZI 2021/22
• MI 2016/17
• ZI 2013/14
• MI 2013/14

Zanimljivi članci

• Od pijeska do silicija (html, yt)
• Trijaža procesora (html)
• Vizualizacija Mooreovog zakona (yt)
• Patrick Horgan: Basic Assembler Debugging with GDB (html)
• Cliff Click o modernoj arhitekturi sa stanovišta velikog višedretvenog programa (pdf)
• Intel Technology Journal (www)
• David Patterson: The Trouble With Multicore (html)
• Zgodan video Intelovog marketinga (pogledajte i prezentaciju!): From Sand to Silicon - the Making of a Chip (html)
• Building a Modern Computer from First Principles (html)
• Multi-channel RAM reddit

Svi komentari su dobrodošli:

Povratak