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Die Anmeldung zu unseren Praktika und Seminaren im Wintersemester 2017/18 ist mittlerweile möglich! [...]
01.08.2017
Klausureinsicht
Die Klausureinsicht findet am Freitag, den 17.4., von 11:00 bis 11:30 Uhr im Raum 316.4 in der Technologiefabrik statt.
31.03.2015
Die vorläufigen Ergebnisse der Nachklausur im WS14/15 können nun abgefragt werden. [...]
24.03.2015
Informationen zur Anmeldung für mündliche Prüfungen! [...]

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

Vorlesung:Prof. Dr. Wolfgang Karl
Übungsleitung:Oliver Mattes
Übungen:Thomas Becker

Zur Klausur

Die Klausurergebnisse können nun mit persönlichem Code hier abgefragt werden.

Die Klausureinsicht findet am Freitag, den 17.4., von 11:00 bis 11:30 Uhr im Raum 316.4 in der Technologiefabrik statt.

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 RS14-VL01.pdf
Foliensatz 2 RS14-VL02.pdf
Foliensatz 3 RS14-VL03.pdf
Foliensatz 4 RS14-VL04.pdf
Foliensatz 5 RS14-VL05.pdf
Foliensatz 6 RS14-VL06.pdf
Foliensatz 7 RS14-VL07.pdf
Foliensatz 8 RS14-VL08.pdf
Terminliste RS14-Termine.pdf

Anmerkungen und Errata
   Foliensatz 7wurde 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
24.04.2014 Oliver Mattes Fragen des Rechnerentwurfs: Fertigung und Hardwareentwurf X X
15.05.2014 Oliver Mattes Low-Power-Entwurf und Leistungsbewertung X X
03.06.2014 Oliver Mattes Fehlertoleranz und Sprungvorhersage X X
17.06.2014 Oliver Mattes Pipelining und Superskalartechniken X X
24.06.2014 Oliver Mattes Parallelismus und Parallele Programmierung X X
10.07.2014 Oliver Mattes Verbindungsstrukturen und Vergleich von Parallelrechnern X X
15.07.2014 Thomas Becker Cache-Kohärenz X X
17.07.2014 Oliver Mattes Vektorrechner X X

Anmerkungen und Errata
   Aufgabenblatt 4, Aufgabe 2Bitte beachten: Die Aufgabe 2 wurde in den Folien der Übung und der Musterlösung korrigiert!
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

Folien des vorherigen / nächsten Semesters