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Die Anmeldung zu unseren Praktika und Seminaren im Wintersemester 2017/18 ist mittlerweile möglich! [...]
01.08.2017
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Rechnerstrukturen: Vorlesung mit Übung


Folien des vorherigen / nächsten Semesters

Der Zugriff auf die Folien ist ab sofort nur noch eingeschränkt über das KIT-Netzwerk oder per Passwort möglich, welches in der Vorlesung bekanntgegeben wurde.

Dozenten

Zur Klausur

Die Klausur findet am Montag, den 14.08.2017, von 11 bis 12 Uhr statt. Studenten mit Nachnamen A-Sb werden im Hörsaal Gerthsen (30.21), mit Nachnamen Sc-Z im Hörsaal am Fasenengarten (50.35) die Klausur schreiben. Bitte bringen Sie zur Klausur Ihren Studentenausweis und Personalausweis oder ein anderes offizielles Ausweisdokument (z.B. Pass oder Führerschein) mit. Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.

Zur Vorlesung

Inhalt:

Der Inhalt umfasst:

  • Einführung in die Rechnerarchitektur
  • Grundprinzipien des Rechnerentwurfs: Kompromissfindung zwischen Zielsetzungen, Randbedingungen, Gestaltungsgrundsätzen und Anforderungen
  • Leistungsbewertung von Rechensystemen
  • Parallelismus auf Maschinenbefehlsebene: Superskalartechnik, spekulative Ausführung, Sprungvorhersage, VLIW-Prinzip, mehrfädige Befehlsausführung
  • Parallelrechnerkonzepte, speichergekoppelte Parallelrechner (symmetrische Multiprozessoren, Multiprozessoren mit verteiltem gemeinsamem Speicher), nachrichtenorientierte Parallelrechner, Multicore-Architekturen, parallele Programmiermodelle
  • Verbindungsnetze (Topologien, Routing)
  • Grundlagen der Vektorverarbeitung, SIMD, Multimedia-Verarbeitung
  • Energie-effizienter Entwurf
  • Grundlagen der Fehlertoleranz, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit

Literatur

  • M. Dubois, M. Annavaram, P. Stenström: Parallel Computer Organization and Design. Cambridge University Press, 2012.
  • J.L. Hennessy, D. Patterson: Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann, 3. Auflage, 2003.
  • U. Brinkschulte, T. Ungerer: Mikrocontroller und Mikroprozessoren. Springer-Verlag Heidelberg, 2002.
  • Th. Ungerer: Parallelrechner und parallele Programmierung. Spektrum-Verlag 1997.
  • P.J. Ashenden: VHDL Cookbook. Juli 1990 (online verfügbar).

Folien zur Vorlesung

Inhalt Vorlesungsfolien
Foliensatz 1 RS17-VL01.pdf
Foliensatz 2 RS17-VL02.pdf
Foliensatz 3 RS17-VL03.pdf
Foliensatz 4 RS17-VL04.pdf
Foliensatz 5 RS17-VL05.pdf
Foliensatz 6 RS17-VL06.pdf
Foliensatz 7 RS17-VL07.pdf
Foliensatz 8 RS17-VL08.pdf
Foliensatz 9 RS17-VL09.pdf

Anmerkungen und Errata
   Foliensatz 6wurde aktualisiert!

Zur Übung

  • An den in der Tabelle genannten Terminen findet anstelle der Vorlesung eine Übung zum angegebenen Thema statt.
  • Dies ist eine vorläufige Termin- und Themenplanung! Kurzfristige Abweichungen können aus aktuellem Anlaß möglich sein!

Datum Betreuer Thema Aufgaben Lösungen
30.05.2017 Termine Termine der Vorlesung und Übung -- --
23.05.2017 Michael Bromberger Fragen des Rechnerentwurfs: Fertigung und Hardwareentwurf X X
04.05.2017 Markus Hoffmann Low-Power-Entwurf und Leistungsbewertung X X
08.06.2017 Thomas Becker Fehlertoleranz und Sprungvorhersage X X
20.06.2017 Thomas Becker Pipelining und Superskalartechniken X X
04.07.2017 Thomas Becker Verbindungsstrukturen und Vergleich von Parallelrechnern X X
11.07.2017 Markus Hoffmann Parallelismus und Parallele Programmierung X X
20.07.2017 Michael Bromberger Cache-Kohärenz X X
27.07.2017 Thomas Becker Vektorrechner X X
Das Kubuntu-Virtualbox-Image mit installiertem SimpleScalar für das 3. Aufgabenblatt können Sie hier herunterladen. Achtung, Dateigröße 1,6 GB! Bitte lesen Sie sich die im Archiv enthaltene Datei readme.txt durch.

Alte Klausuren

Sommersemester 2017 (vorläufig)
Musterlösung korrigiert
Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2016/17
Musterlösung A2 c) korrigiert
Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Sommersemester 2016 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2015/16 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Sommersemester 2015
Version 2015-08-06
Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2014/15 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Sommersemester 2014 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2013/14 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Sommersemester 2013 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2012/13 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Sommersemester 2012 Aufgabenteil Lösungsteil Musterlösung
Wintersemester 2011/12 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2011 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2010/11 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2010 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2009/10 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2009 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2008/09 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2008 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2007/08 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2007 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2006/07 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2006 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2005/06 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2005 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2004/05 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2004 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Wintersemester 2003/04 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung
Sommersemester 2003 Aufgabenblätter Lösungsblätter Musterlösung

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