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コンピュータ・アーキテクチャの基礎D01-11

講義概要

講義日時：2017年 7月19日 9 : 30 ～ 17 : 30

計算機アーキテクチャは、ハードウェアとソフトウェアとのインタフェースであり、双方の技術の進歩が現代の計算機を作り上げてきた。
計算機の目的は、性能を向上させ、消費電力を節約させ、コストを下げ、かつ使いやすさを改善する、といった相矛盾する要求をバランス良く満たすことである。本講義では、まずこのような背景に触れながら、計算機システムを構成する諸要素について述べ、システム設計、ソフトウェア設計、ハードウェア設計のための基礎について解説する。
講師
大阪大学　今井 正治
大阪大学　武内 良典
【今井 正治 氏】　
1979年3月、名古屋大学大学院工学研究科博士後期課程（情報工学専攻）修了、工学博士の学位を取得。同年4月、豊橋技術科学大学（情報工学系）奉職。1996年4月から、大阪大学教授。現在、大阪大学名誉教授。

【武内 良典 氏】　
大阪大学 大学院情報科学研究科情報システム工学専攻在籍。組込みシステムの設計最適化手法の研究を行っている。特に、医療ヘルスケア向きプラットフォームおよび命令セットプロセッサに関する研究を推進中。

講義内容

  1. 計算機アーキテクチャの概要
    • コンピュータの抽象化について説明する。
  2. 命令セット・アーキテクチャ
    • MIPSインストラクションセットを中心に、命令セットの構成について説明する。また、ＭＩＰＳインストラクションセット シミュレータを使った演習を行う。
  3. ハードウェア・アーキテクチャ
    • ＭＩＰＳを中心にそのパイプライン構造について説明する。Intel, ARMプロセッサについても説明する。
  4. メモリ・アーキテクチャ
    • 記憶の階層について、その容量と速度の関係について説明する。

受講要件

【受講要件】
  • 当日演習で簡単な計算が可能な様に、スマフォまたは 電卓持参のこと。
  • 講義後の課題（宿題）で、使用するシミュレータを動作させるPCを、職場又は自宅に持っていること。 使用シミュレーター：ミズーリ州立大学のMARS MIPSシミュレータ
    　　 http://courses.missouristate.edu/kenvollmar/mars/
【事前学習のポイント】
  • プロセッサの基本動作について理解しておくこと

教科書

講義２週間前に電子ファイル送付（事前学習を推奨）

講義に関連する解説記事・参考文献等

（参考文献）

パターソン＆ヘネシー著「コンピュータの構成と設計」上下巻(第5版)日経BP社(2014)

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