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컴퓨터구조 및 모바일프로세서




강좌 소개

수업내용/목표

현대 컴퓨터는 CPU, 메모리, HDD나 SSD와 같은 저장장치, 네트워크 장치, 그래픽 처리 장치 등 다양한 하드웨어로 구성되어 있습니다.

본 강좌에서는 컴퓨터 시스템의 설계와 구성에 대한 기초적인 이론을 학습합니다. 하드웨어적인 부분 뿐만 아니라 소프트웨어와의 인터페이스, 다양한 실행 모델을 소개함으로써 보다 넓은 시야를 가질 수 있게 될 것입니다. 강의 후반부에서는 현대 마이크로프로세서의 구조를 이해하기 위한 다중 사이클 실행, 파이프라인, 캐시 등의 하드웨어의 구체적인 내용에 대해 학습합니다.
강의와 함께 진행되는 과제에서는 실제 CPU 시뮬레이터를 작성해봄으로써 보다 구체적인 실행 모델에 대한 높은 이해를 할 수 있게 될 것입니다.

● 학습 목표

1. 컴퓨터 구조와 현대 마이크로 프로세서의 구조에 대해 설명할 수 있다.

2. 단일사이클/다중사이클/파이프라인을 통한 프로세서 성능 개선을 이해하고 기초적인 실행 구조를 설계할 수 있다.

3. 파이프라인 구조의 효율적인 실행을 위한 데이터 및 제어흐름의 의존성 문제를 이해하고 해결할 수 있다.

4. 캐시를 이용한 메모리 접근을 이해하고 이를 통한 성능 개선을 이해할 수 있다.

홍보/예시 영상

강좌 운영 계획

 

주차

주차명

차시명

과제

1

Course overview

Course introduction

퀴즈(2)

Calculator with simple ISA

2

Computer architecture

Simple ISA project1

퀴즈(2)

Stored program, sequential execution

More than Von Neumann Other computer architectures

3

Instruction Set Architecture and MIPS ISA

Instruction Set Architecture and architectural state

퀴즈(2)

Instruction encoding and addressing modes

MIPS instruction execution engine implementation

4

MIPS instruction set architecture

Understandings of MIPS integer ISA

퀴즈(2)

Arithmetic operations

(R-type, I-type)

MIPS instruction execution engine implementation

5

MIPS single-cycle microarchitecture

The data path for MIPS R-type ALU & I-type ALU

퀴즈(1)

The data path for SW & LW instruction

The data path for brach & jump

6

MIPS multi-cycle microarchitecture

MIPS Multi-Cycle architecture

퀴즈(1)

MIPS uarch MultiCycle

7

MIPS multi-cycle microarchitecture / performance considerations

Multi-Cycle MIPS An example execution

퀴즈(2)

Measuring Performance How fast is your CPU?

8

Pipelined MIPS

– latched execution

uArch of MIPS, Latency analysis for pipelined MIPS

퀴즈(1)

Possible problems with pipelined execution, Stall/pipeline inter-locking

Pipeline simulation, extending HW1

9

Data dependency

Data dependency in pipelined execution

퀴즈(2)

MIPS: microprocessor without interlocking pipeline stages

Data forwarding, scoreboarding

10

Control dependency

MIPS control dependency

퀴즈(2)

MIPS branch prediction

MIPS dynamic branch prediction

11

Branch prediction

& advanced pipeline

MIPS more than bp

퀴즈(2)

Memory hierarchy

Cache basic

12

Cache and memory hierarchy

Another cache structure

퀴즈(2)

Cache_Replacement_Policy

Project4

13

Cache Replacement & Write policy

Cache Write and Update

퀴즈(1)

Security and Architecture

Semester Final

 

 

 

강좌운영팀 소개

교수자

유시환 professor
유시환 교수
SW융합대학 모바일시스템공학과

[주요 연구분야]
● 운영체제
● 모바일 시스템, 모바일 프로그래밍
● 정보보호

강좌 수강 정보

이수/평가정보

 

 

과제명

퀴즈

반영비율

100

 

 

 

강좌 수준 및 선수요건

교재 및 참고문헌

· 저자 : John L. Hennessy , David A. Patterson
· 교재 : Computer Architecture A Quantitative Approach
· 출판사 : Elsevier

자주 묻는 질문

제목

소제목

내용

 

관련 강좌

현재 강좌와 관련있는 강좌를 찾을 수 없습니다.
  1. 분야

    공학
    (컴퓨터ㆍ통신)
  2. 강좌 내용의 어려운 수준을 의미합니다. 교양, 전공기초, 전공심화 순으로 난이도가 증가합니다.

    난이도

    전공기초
  3. 강좌를 개발하고 운영하는 기관입니다. 컨소시엄으로 운영 시, 대표기관의 명칭이 나타납니다

    운영기관

    단국대학교
  4. 운영 기관의 전화번호 입니다.

    전화번호

    -
  5. 강좌의 구성 주차 수를 의미합니다. (강좌를 충실히 학습하기 위해 필요한 주당 학습시간을 의미합니다.)

    주차
    (주간 학습 권장 시간)

    13주
    (주당 02시간 00분)
  6. 본 강좌 이수자에게 인정되는 학습시간으로 해당 강좌의 동영상, 과제, 시험, 퀴즈, 토론 등의 시간을 포함합니다. (강의 내용과 관련된 동영상 재생 시간의 총 합계입니다.)

    학습인정시간
    (총 동영상시간)

    26시간 00분
    (11시간 50분)
  7. 수강신청이 가능한 기간으로 해당 기간 내에만 수강신청이 가능합니다.

    수강 신청 기간

    2019.12.27 ~ 2020.02.07
  8. 강좌가 운영되고 교수지원이 이루어지는 기간입니다. 이수증은 강좌운영기간이 종료된 이후에 발급받을 수 있습니다.

    강좌 운영 기간

    2019.12.30 ~ 2020.02.07