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01.08.2017
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Rechnerstrukturen: Vorlesung mit Übung


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Dozenten

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

Standardwerke:
  • Th. Ungerer: Mikroprozessortechnik - Architektur und Funktionsweise superskalarer Mikroprozessoren. Thomsons Aktuelle Tutorien Band 11, Thomson-Verlag, 1995.
  • 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
Weiterführende Literatur:
  • P.J. Ashenden: VHDL Cookbook, Juli 1990 (online verfügbar)
  • D. Culler, J.P. Singh, A. Gupta: Modern Parallel Computer Architecture. Morgan Kaufmann, 1999.
  • K. Hwang, Z. Xu: Scalable Parallel Computing - technology, architecture, programming.  McGraw-Hill, New York, 1998.
  • Th. Ungerer: Parallelrechner und parallele Programmierung. Spektrum-Verlag 1997.

Folien zur Vorlesung

Datum
Folien/PDF
Datum
Folien/PDF
Datum
Folien/PDF
13.04.2010 Satz 0125.05.2010 Satz 0806.07.2010 Satz 15
22.04.2010 Satz 0227.05.2010 Satz 0908.07.2010 Satz 16
27.04.2010 Satz 0308.06.2010 Satz 1013.07.2010 Satz 17
04.05.2010 Satz 0410.06.2010 Satz 11
06.05.2010 Satz 0517.06.2010 Satz 12
11.05.2010 Satz 0629.06.2010 Satz 13
20.05.2010 Satz 0701.07.2010 Satz 14

Zur Übung

An folgenden Tagen findet anstelle der Vorlesung eine Übung zum angegebenen Thema statt (vorläufige Termin- und Themenplanung, Abweichungen aus aktuellem Anlaß möglich):

Datum Betreuer Thema Aufgaben Lösungen
29.04.2010 David Kramer, Fabian Nowak Fragen des Rechnerentwurfs: Fertigung und Hardwareentwurf -- --
18.05.2010 Martin Schindewolf Quantifizierung und Leistungsmessung -- --
01.06.2010 Fabian Nowak Prozessorarchitektur -- --
22.06.2010 Oliver Mattes Parallelismus und Parallele Programmierung -- --
24.06.2010 Oliver Mattes Verbindungsstrukturen -- --
15.07.2010 David Kramer Cache-Kohärenz und Fehlertoleranz -- --

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

Folien des vorherigen / nächsten Semesters