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Der Vorlesungsbeginn der Vorlesung Heterogene parallele Rechensysteme verschiebt sich auf den 24.10.2017. [...]
16.10.2017
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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

Inhalt Vorlesungsfolien
Foliensatz 1 RS11-Foliensatz1.pdf
Foliensatz 2 RS11-Foliensatz2.pdf
Foliensatz 3 RS11-Foliensatz3.pdf
Wiederholung Sprungvorhersage RS11-VL-BPred.pdf
Foliensatz 4 RS11-Foliensatz4.pdf
Foliensatz 5 RS11-Foliensatz5.pdf
Foliensatz 6 RS11-Foliensatz6.pdf

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
21.04.2011 David Kramer Fragen des Rechnerentwurfs: Fertigung und Hardwareentwurf X X
05.05.2011 Martin Schindewolf Leistungsbewertung und Fehlertoleranz X X
19.05.2011 David Kramer Prozessorarchitektur - Sprungvorhersage X X
26.05.2011 David Kramer Prozessorarchitektur - Pipelining und Superskalartechniken X X
21.06.2011 Oliver Mattes Parallelismus und Parallele Programmierung X X
30.06.2011 Oliver Mattes Verbindungsstrukturen X X
12.07.2010 David Kramer Vektorrechner und Cache-Kohärenz X X

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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