Arquitetura de Computadores é a ciência (arte?) de selecionar e
interconectar componentes de hardware para produzir computadores que
atendam a requisitos funcionais, de desempenho e custo. Neste curso
investigaremos, qualitativa e quantitativamente, alternativas e técnicas de
projeto para atender a requisitos de projeto por vezes contraditórios. Por
exemplo, estudaremos como processadores executam muitas instruções
concorrentemente, e porque os sistemas de memória devem ser quase tão
sofisticados quanto os processadores a que servem. Este não é um curso
introdutório e pressupõe familiaridade com o conteúdo das disciplinas
CI212 e CI215.
Horário: 3a,5a 17:30-19:00, na sala PC04.
Ementa: Arquitetura, organização e microarquitetura; técnicas de implementação de processadores; sistemas de memória; sistemas de entrada e saída; redes de interconexão; multiprocessadores.
Objetivo: Estudar os componentes de sistemas computacionais correntes (processador, memória e periféricos) e investigar as relações dos componentes entre si, e entre aqueles e o sistema operacional. A ênfase do curso será nas técnicas que devem ser usadas para se obter alto desempenho dos componentes individuais e do sistema completo.
Avaliação: um trabalho (30%), duas provas (40+30%).
A final pode substituir uma prova. Não há segunda chamada exceto
nos casos previstos nos artigos 92-106 da Resolução cepe37-97.
Atendimento: antes/após as aulas e por e-mail
data livro assunto: (rev1.4-14jun2011) [artigos ci702] ------------------------------------------------------------------------------ 01mar 1.1-6 introdução, tendências das tecnologias relevantes 03 1.8-9 medidas de desempenho, princípios de projeto Wulf 10 2.1-11 CdI: tipos, operações, codificação, MIPS Smith (+Russell) 24 AppA.1-6 segmentação, riscos, dep dados, dep controle 29 2.1-4 prev desvios, interrupções, superescalares 31 2.5-7 paralelismo no nível de instrução MIPS 4k 05abr 2.7-10 algoritmo de Tomasulo 07 3.1-4 limites no PNI MIPS 8k + MIPS 10k 12 2.10 discussão - Pentium IV 14 AppG VLIW, escalon estático, suporte a PNI em hw-sw Fisher 19 AppC.1-3 revisão de memória 26 AppC.1-3 caches I 28 5.1-3 caches II Jouppi 03mai AppC.4-5 memória virtual I 05 5.4-5 memória virtual II (MV no MIPS) Wang 10 5.6 discussão - sistema de memória do AMD Opteron 12 A,C,1-5 prova ---- 17 6.1-4 rev prova, computação paralela 19 4.1-4 multiprocessadores Kalla 24 6.7-10 sincronização e consistência 26 AppE.1-6 redes para multiprocessadores Adve 31 4.8 discussão - Sun T1 02jun Gschwind MPSoCs - CellBE Wolf 07 AppF processadores vetoriais 09 6.1-2 organização do sistema de E/S Ruemmler 14 6.1-2 sistemas de armazenamento, discos, RAID 16 6.8 discussão - NetApp 21 A-F,1-6 prova 28 ---- entrega do trabalho 05jul A-F,1-6 final -------------------------------------------------------------------------
Listas de Exercícios
segmentação,
escalonamento dinâmico,
escalonamento estático,
memória,
processamento paralelo,
p p,
E/S,
redes.
Provas de anos anteriores:
2009,
de ci086:
2007,
2006,
2005,
2004.
Trabalho:
Bibliografia:
Pré-requisito:
Computer Organization & Design: The Hardware/Software Interface,
D A Patterson e J L Hennessy, 3a. Ed,
Morgan Kauffman Publ., 2004,
ISBN 1-55860-604-1, que é visto em
CI212.
É conveniente estar cursando (ou ter cursado)
CI215.
Última vez em que ministrei CI212 e
CI215.
Material auxiliar e documentação: