筑波大学教育課程編成支援システム

GB31121 並列処理アーキテクチャII

1.0 単位, 3・4 年次, 秋AB 水2
冨安洋史

授業概要

基本的なパイプライン構成によるアーキテクチャから更に進んでスーパースカラ、キャッシュメモリ、広帯域メモリシステムなど、現代の計算機アーキテクチャで広く用いられているものについて学ぶ。

オンライン(オンデマンド型)

講義

・汎用コンピテンス
2. 批判的・創造的思考力
4. 広い視野と国際性
・専門コンピテンス
3. 情報システム分野の専門能力
6. 実践的技術力と問題解決能力
7. 情報専門技術者としての倫理

並列処理アーキテクチャIよりも計算機アーキテクチャに関連の深い科目です。
・命令レベル並列性とスーパースカラの特性を理解する。
・並列計算機とメモリシステム、キャッシュメモリの構成を理解する。
・GPU等最近の例に触れる。

命令レベル並列性(スーパースカラ), SMP とキャッシュ, 超並列機, PCクラスタ, ベクトル型並列計算機, 大規模メモリシステム, GPU

本年度は、オンライン(オンデマンド型)で講義を実施する。講義には、manaba、MS Teams を用いる。

第1回	基本的な計算機アーキテクチャ(1) ・基本的な一命令ずつ実行するシンプルなパイプライン
第2回	基本的な計算機アーキテクチャ(2) ・キャッシュメモリ基本的な構造と、その性質・主記憶今日のメモリシステムの構成
第3回	命令レベル並列性(1) ・どの程度の命令を並列に実行可能か? ・シンプルなパイプラインから動的スーパースカラまで
第4回	命令レベル並列性(2) ・分岐予測
第5回	命令レベル並列性(3) ・投機的実行と例外処理・SMT (Simultaneous Multi Thread), VLIW(Very Long Instruction Word)
第6回	命令レベル並列性(4) ・Case study いくつか実際のマイクロプロセッサの例を挙げて紹介する
第7回	ベクトルプロセッサ(1) ・ベクトルプロセッサの基本構成
第8回	ベクトルプロセッサ(2) ・ベクトルプロセッサの性能予測手法・実機の例
第9回	SMP(対照型マルチプロセッサ) PC Cluster MPP (Massively Parallel Processing)
第10回	GPU ・基本構成・発展・大規模化・GPGPU

二週に一回の割合で、講義内容に即したレポートを出題します。
試験実施の予定はありません。

教材
manaba にて講義資料を配布

Teams でのオンラインミーティングとし、開催時間は時間割上の開講時間の一限目とします。

随時(事前にメールにて日時・場所を設定) 1001767