COMPUTER ARCHITECTUREKhoa Kỹ Thuật Máy Tính Bộ Môn Thiết Kế Vi Mạch và Phần Cứng COURSE INFORMATION... Trương Văn Cương, • Bộ môn Thiết kế vi mạch và phần cứng, Khoa Kỹ Thuật Máy Tính •
Trang 1COMPUTER ARCHITECTURE
Khoa Kỹ Thuật Máy Tính
Bộ Môn Thiết Kế Vi Mạch và Phần Cứng
COURSE INFORMATION
Trang 2Thông tin giảng viên
• Cán bộ giảng dạy
• Ths Trương Văn Cương,
• Bộ môn Thiết kế vi mạch và phần cứng, Khoa Kỹ Thuật Máy Tính
• Email: cuongtv@uit.edu.vn
• Tải bài giảng : http ://uit.edu.vn/~ktmt
Trang 3Tổng quan môn học
Algorithm
Gates/Register-Transfer Level (RTL)
Application
Instruction Set Architecture (ISA)
Operating System/Virtual Machines
Microarchitecture
Devices
Programming Language
Circuits
Physics
Computer Architecture
Tổ chức
máy tính
Trang 4Thành phần kiến trúc máy tính
• Kiến trúc phần mềm
• Tập lệnh: MIPS,
• Biểu diễn lệnh
• Kiểu định vị: chỉ ra cách thâm nhập toán hạng
• Tổ chức máy tính
• Cấu trúc máy tính
• Cấu trúc các bus, cấp bộ nhớ
• Lắp đặt phần cứng
• Lắp ráp máy tính dùng các linh kiện điện tử và các bộ phận cần thiết
Trang 5Mô tả môn học
• Lịch sử hình thành máy tính và các công nghệ liên quan đến phát triển máy tính
• Các khái niệm chính trong kiến trúc máy tính
• Thành phần cấu tạo
• Quy tắc hoạt động
• Kiến trúc tập lệnh
• Dánh giá hiệu suất của một máy tính
• Các kiến thức liên quan đến lập trình hợp ngữ
• Các vấn đề liên quan tới CPU: thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động, thiết kế datapath cơ bản và pipeline
• Mô tả cụ thể quy tắc hoạt động của hệ thống bộ nhớ (cache, bộ nhớ chính,
bộ nhớ ảo) và hệ thống xuất nhập.
Trang 6Mục tiêu môn học
• Hiểu và nắm được các kiến thức cơ bản về kiến trúc máy tính, lập trình hợp
ngữ Tổ chức máy tính, mối liên hệ giữa phần cứng và phần mềm
• Biết và nắm các kiến thức nền cho phân ch, thiết kế các bộ phận phần cứng
trong máy nh cũng như trong các hệ thống số, hệ thống nhúng
• Có kỹ năng và tư duy hệ thống trong việc phát triển các hệ thống máy tính từ
phần cứng đến phần mềm Đồng thời có kỹ năng giải quyết vấn đề với thái độ chuyên nghiệp, sáng tạo
• Biết và giải thích được các thuật ngữ tiếng Anh, khái niệm trong nhóm kiến
thức về tổ chức cấu trúc máy tính của chuyên ngành Kỹ thuật máy tính
• Có kiến thức và kỹ năng trong việc phân ch, thiết kế, mô hình hóa và đánh giá hiệu suất một hệ thống máy tính hoặc hệ thống nhúng từ kiến trúc đơn giản đến phức tạp
Trang 7Nội dung môn học
• Chương 1: những khái niệm và công nghệ
• Giới thiệu
• Lịch sử phát triển máy tính
• Các thành phần của máy tính
• Hiệu suất của máy tính
• Chương 2: Kiến trúc tập lệnh
• Giới thiệu
• Các phép toán/toán hạng của phần cứng
• Biểu diễn lệnh
• Kiến trúc bộ lệnh
Trang 8Nội dung môn học
• Chương 3: Phép toán số học cho máy tính
• Giới thiệu
• Phép cộng/trừ số nguyên
• Phép nhân/chia số nguyên
• Dấu chấm động
• Chương 4: Bộ vi xử lý
• Giới thiệu
• Thiết kế đường dữ liệu, điều khiển vi xử lý đơn chu kỳ
• Sơ đồ thực hiện bộ xử lý đơn chu kỳ, đa chu kỳ
• Tổng quan về pipeline
• Thiết kế đường dữ liệu, đường điều khiển bộ xử lý pipeline
• Kỹ thuật prection, forwarding
Trang 9Tài liệu tham khảo
• Giáo trình
Patterson, D A., and J L Hennessy
Computer Organization and Design:
The Hardware/Software Interface,
4-th ed San Mateo, CA: Morgan
Kaufman, 2009.
Trang 10Tài liệu tham khảo
• Tài liệu tham khảo
• Vũ Đức Lung Giáo trình kiến trúc máy tính Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp
Hồ Chí Minh, 2009, 280 trang
• Monstafa Abd-El-Barr, Hesham El-Rewini Fundamentals of Computer
Organization and Architecture Wiley-Interscience, 2004, 288 trang
• William Stallings, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance 8th Edition, Prentice Hall, 13/04/2009, 792 trang
Trang 11Tài liệu tham khảo
• Slide (https:/uit.edu.vn/~ktmt/references)
• Computer Organization and Design, 4th Edition, Patterson & Hennessy, ©
2008, MK
• Mary Jane Irwin, Penn State University
Trang 12Phần mềm
• QtSPIM
• PathSim4
• MARS Simulator
Trang 13Đánh giá môn học
• Giữa kỳ: 30%
• Quá trình: 10%
• Cuối kỳ: 60%