Předmět Architektury počítačů a paralelních systémů (APPS)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu APPS - Architektury počítačů a paralelních systémů, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní přehled o HW systémech počítačů. Některé systémy jsou demonstroványna osobních počítačích (dostupná architektura).

Osnova

1. Technologie výroby číslicových obvodů. Architektura počítače dle von Neumanna, harvardská, základní vlastnostia principy činnosti.2. Strojová instrukce, adresování, adresní prostory. Měření výkonu počítačů.3. Principy komunikace s perifériemi, V/V brány, programové řízení, přerušení, řešení priorit. Činnost DMA kanálua kanálu (SCSI), rozdíly v činnosti.4. Procesory CISC a RISC, základní rysy a podněty pro vznik, zřetězení, predikce skoků, hazardy, základní zástupciRISC.5. Procesory Intel, vývojová řada, základní rysy a vnitřní architektura.6. Procesory jiných firem, jejich vlastnosti a oblasti použití.7. Monolitické počítače, požadavky na konstrukci, vlastnosti a použití, typické integrované periférie. Mikrokontroleryfirmy Microchip a Atmel.8. Organizace pamětí v počítačích, paměťová hierarchie. Vnitřní paměti statické, dynamické, organizace virtuálnípaměti. Paměti vnější - magnetické, optické, magneto-optické. Rozhraní IDE PATA/SATA.9. Sběrnice, rozdělení signálů na adresní, datové a řídící. Cyklus sběrnice. Základní vlastnosti PCI, AGP a PCIExpress technologie. USB.10. Videoadaptéry a zobrazovací jednotky. Princip činnosti zobrazovací jednotky a tvorby obrazu.11. Moderní trendy architektur počítačů. Architektury paralelních systémů a počítačů.12. Pokročilé architektury počítačů GPU – CUDA. Historie výpočtů na grafických akcelerátorech13. Paralelní architektury grafických procesorů (CUDA - Architektura Fermi).14. Super počítače a počítačové clustery a High Performance Computing. Laboratorní cvičení: dvě cvičení jsou vždy sloučena do jednoho dlouhého v sudý a lichý týden.1. Bezpečnostní školení, seznámení s vývojovým Kitem a programovacím prostředím.2. Pulzně šířková modulace, ovládání LED, skládání RGB barev.3. Multiplexní řízení displeje.4. Ovládání zařízení na I2C sběrnici, teploměr a 8 bitový registr.5. Využítí více procesorů pomocí vláken.6. CUDA, architektura, použití.7. CUDA, využití architektury pro řešení jednoduchých grafických úloh.

Literatura

Valášek: Monolitické mikroprocesory a mikropočítače, SNTL, Praha 1989. Ličev L.: Architektura počítačů I, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L.: Architektura počítačů II, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L., Morkes D.: Procesory - architektura, funkce, použití, Computer press Praha, 1999. Ličev L.: Architektury počítačů, 2010, Elektronický sborník přednášek k předmětu Architektury počítačů. Hrbáček J.: Mikrořadiče PIC 16CXX, BEN - Technická literatura, 1998, Praha.Patterson, D.: The Top 10 Innovations in the New NVIDIA Fermi Architecture,and the Top 3 Next Challenges. 2009.Brodtkorb, A., Dyken, D., Hagen, T., Hjelmervik, J. and Storaasli, O.: State-of-the-art in heterogeneous computing.2010.Brookwood, N.: NVIDIA Solves the GPU Computing Puzzle. 2009.Glaskowsky, P.: NVIDIA’s Fermi: The First Complete GPU Computing Architecture. 2009.Halfhill, T.: Looking Beyond Graphics. 2009.

Požadavky

Předmět nemá žádné korekvizity.

Garant

doc. Ing. Lačezar Ličev, CSc.

Vyučující

Ing. Jakub HendrychIng. Josef HrabalMgr. Ing. Michal Krumnikl, Ph.D.doc. Ing. Lačezar Ličev, CSc.Ing. Petr Olivka, Ph.D.Ing. David Seidl, Ph.D.Ing. Jan Tomeček