Математические модели и методы проектирования архитектуры сверхбольших интегральных схем — различия между версиями
Материал из Кафедра математической кибернетики
DanilovB (обсуждение | вклад) (Новая страница: «Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Чтение …») |
PodymovVV (обсуждение | вклад) |
||
(не показаны 14 промежуточные версии 1 участника) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
[[Категория:Лекционные курсы кафедры МК]] | [[Категория:Лекционные курсы кафедры МК]] | ||
[[Категория:Магистерская программа Дискретные управляющие системы и их приложения]] | [[Категория:Магистерская программа Дискретные управляющие системы и их приложения]] | ||
+ | |||
+ | Обязательный курс для студентов группы 518/2. | ||
+ | |||
+ | Руководитель: [[Подымов Владислав Васильевич| Подымов В.В.]] | ||
+ | |||
+ | Актуальность информации: '''весенний семестр 2020/2021 учебного года'''. | ||
+ | |||
+ | Для доступа к материалам курса (слайдам лекций, тексту практических заданий, критериям оценки, ...) обратитесь к [[Подымов Владислав Васильевич| Подымову В.В.]]. | ||
+ | |||
+ | = Рабочая программа для устного опроса = | ||
+ | |||
+ | ''Программа будет обновляться по мере чтения курса'' | ||
+ | |||
+ | # Конвейер: | ||
+ | #* пять классических стадий выполнения команд (выборка, декодирование, исполнение, доступ к памяти, запись в регистр), | ||
+ | #* латентность и производительность, | ||
+ | #* конфликты (структурные, по данным, по управлению), | ||
+ | #* пересылка значений, | ||
+ | #* спекулятивное исполнение. | ||
+ | # Общая организация памяти: | ||
+ | #* современное устройство ячеек памяти, | ||
+ | #* современная организация доступа к ячейкам памяти, | ||
+ | #* область применения различных видов памяти, | ||
+ | #* характеристики производительности памяти: латентность, частота доступа, пропускная способность, время доступа, время передачи, время цикла. | ||
+ | # Кэш-память: | ||
+ | #* пространственная и временная локальность доступа к памяти, | ||
+ | #* основные понятия: строка, тэг, попадание, промах, конфликты и вытеснение, | ||
+ | #* производительность кэша: частоты и задержки, связанные с попаданиями и промахами кэша, | ||
+ | #* виды кэша: прямого отображения, полностью ассоциативный, полуассоциативный, | ||
+ | #* классификация промахов кэша (''Three Cs''), | ||
+ | #* политика вытеснения и политика записи, | ||
+ | #* иерархия кэш-памяти, эксклюзивный и инклюзивный кэш, | ||
+ | #* оптимизация доступа к кэш-памяти: конвейеризация, кэш вытеснения (''victim cache''), буфер записи, предвыборка, многопортовый кэш, банки кэш-памяти, неблокирующий кэш. | ||
+ | # Виртуальная память: | ||
+ | #* физическая (абсолютная) и виртуальная адресация, | ||
+ | #* трансляция адресов, страницы памяти, таблицы страниц, каскады таблиц, | ||
+ | #* механизмы защиты доступа к памяти, | ||
+ | #* буфер ассоциативной трансляции, | ||
+ | #* виртуальная и физическая кэш-память, проблема синонимичности (aliasing), | ||
+ | #* хэшированные таблицы страниц. | ||
+ | # Прерывания: | ||
+ | #* общее понятие прерывания, точное прерывание, | ||
+ | #* прерывания, исключения и ловушки, | ||
+ | #* обработчик прерываний, механизмы обработки прерываний, | ||
+ | #* классификация точных прерываний: синхронные и асинхронные, вызываемые и вынужденные, маскируемые и немаскируемые, возобновляемые и терминальные, | ||
+ | #* влияние прерываний на устройство других архитектурных концепций. | ||
+ | # Ввод-вывод: | ||
+ | #* виды шин ввода-вывода, | ||
+ | #* способы организации ввода-вывода (включение в систему команд, ввод-вывод через память), | ||
+ | #* управляющий регистр и регистр данных ввода-вывода, | ||
+ | #* механизмы ожидания готовности ввода-вывода: поллинг, прерывания. | ||
+ | # Внеочередное исполнение команд: | ||
+ | #* параллелизм на уровне команд и сравнение производительности процессора с внеочередным и очередным исполнениями команд, | ||
+ | #* конфликты конвейера при введении внеочередного исполнения, | ||
+ | #* табличный алгоритм: стадии конвейера, буфер команд, конфликты и их разрешение, производительность, | ||
+ | #* алгоритм Томасуло: стадии конвейера, буфер команд, станции резервирования, конфликты и их разрешение, производительность. |
Версия 17:49, 10 февраля 2021
Обязательный курс для студентов группы 518/2.
Руководитель: Подымов В.В.
Актуальность информации: весенний семестр 2020/2021 учебного года.
Для доступа к материалам курса (слайдам лекций, тексту практических заданий, критериям оценки, ...) обратитесь к Подымову В.В..
Рабочая программа для устного опроса
Программа будет обновляться по мере чтения курса
- Конвейер:
- пять классических стадий выполнения команд (выборка, декодирование, исполнение, доступ к памяти, запись в регистр),
- латентность и производительность,
- конфликты (структурные, по данным, по управлению),
- пересылка значений,
- спекулятивное исполнение.
- Общая организация памяти:
- современное устройство ячеек памяти,
- современная организация доступа к ячейкам памяти,
- область применения различных видов памяти,
- характеристики производительности памяти: латентность, частота доступа, пропускная способность, время доступа, время передачи, время цикла.
- Кэш-память:
- пространственная и временная локальность доступа к памяти,
- основные понятия: строка, тэг, попадание, промах, конфликты и вытеснение,
- производительность кэша: частоты и задержки, связанные с попаданиями и промахами кэша,
- виды кэша: прямого отображения, полностью ассоциативный, полуассоциативный,
- классификация промахов кэша (Three Cs),
- политика вытеснения и политика записи,
- иерархия кэш-памяти, эксклюзивный и инклюзивный кэш,
- оптимизация доступа к кэш-памяти: конвейеризация, кэш вытеснения (victim cache), буфер записи, предвыборка, многопортовый кэш, банки кэш-памяти, неблокирующий кэш.
- Виртуальная память:
- физическая (абсолютная) и виртуальная адресация,
- трансляция адресов, страницы памяти, таблицы страниц, каскады таблиц,
- механизмы защиты доступа к памяти,
- буфер ассоциативной трансляции,
- виртуальная и физическая кэш-память, проблема синонимичности (aliasing),
- хэшированные таблицы страниц.
- Прерывания:
- общее понятие прерывания, точное прерывание,
- прерывания, исключения и ловушки,
- обработчик прерываний, механизмы обработки прерываний,
- классификация точных прерываний: синхронные и асинхронные, вызываемые и вынужденные, маскируемые и немаскируемые, возобновляемые и терминальные,
- влияние прерываний на устройство других архитектурных концепций.
- Ввод-вывод:
- виды шин ввода-вывода,
- способы организации ввода-вывода (включение в систему команд, ввод-вывод через память),
- управляющий регистр и регистр данных ввода-вывода,
- механизмы ожидания готовности ввода-вывода: поллинг, прерывания.
- Внеочередное исполнение команд:
- параллелизм на уровне команд и сравнение производительности процессора с внеочередным и очередным исполнениями команд,
- конфликты конвейера при введении внеочередного исполнения,
- табличный алгоритм: стадии конвейера, буфер команд, конфликты и их разрешение, производительность,
- алгоритм Томасуло: стадии конвейера, буфер команд, станции резервирования, конфликты и их разрешение, производительность.