|
Lecturer(s)
|
-
Mainzer Tomáš, Ing. Ph.D.
-
Vavřička Vlastimil, Doc. Ing. CSc.
|
|
Course content
|
1. Computer Architecture Types and classification. 2. Arithmetic-Logic unit, basic operations, design and performance improvement. 3. Basic operations algorithms, hogh speed multiplication and division techniques, iterative arrays. 4. Instruction set design, prefetching mechanisms. 5. Microarchitecture. Microprogramming. Microinstruction formats. Design of microprogrammed control hardware. 6. Pipelinning, branch prediction. 7. Interrupt system, priority. Interrupt handling procedure. 8. Data transfer in the computer. Buses, arbitration mechanisms. 9. Memory hierarchy, memory mapping. 10. Cache memory. Basic cache structure and design. Fully associative, direct, and set associative mapping. Cache Coherence. 11. Memory addressing, virtual memory. Structure, and design, paging, replacement strategies. 12. Input/Output. Peripheral operations. 13. Multiprocessors and Multiple Computers. SISD, SIMD, and MIMD architectures. Centralized and distributed shared memory- architectures.
|
|
Learning activities and teaching methods
|
Laboratory work, Textual studies, Lecture, Practicum
- Contact hours
- 65 hours per semester
- Undergraduate study programme term essay (20-40)
- 30 hours per semester
- Preparation for an examination (30-60)
- 50 hours per semester
- Preparation for formative assessments (2-20)
- 11 hours per semester
|
| prerequisite |
|---|
| Knowledge |
|---|
| aplikovat znalosti z fyziky a elektroniky na úrovni střední školy |
| aplikovat základní znalosti digitálních systémů |
| prokázat znalosti z matematiky středoškolské úrovně |
| charakterizovat prvky a vlastnosti architektury počítačů |
| Skills |
|---|
| algoritmizovat a programovat na základní úrovni |
| provádět základní matematické operace a odvození |
| provádět měření elementárních elektrotechnických veličin |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| learning outcomes |
|---|
| Knowledge |
|---|
| orientovat se v různých typech architektur číslicových systémů |
| orientovat se v algoritmech na úrovni hardwaru počítače |
| orientovat se v současných technologiích používaných pro návrh a vývoj počítačových systémů |
| analyzovat vlastnosti hardware současných počítačů |
| Skills |
|---|
| optimalizovat různé typy architektur |
| vyhodnocovat různé typy architektur |
| experimentovat s různými typy architektur |
| vyhodnocovat vlastnosti číslicových systémů |
| navrhovat digitální systémy podle stanovených požadavků |
| analyzovat a navrhnout varianty vhodného technologického řešení pro projektovaný systém a doporučit konkrétní volbu |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| teaching methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Laboratory work |
| Textual studies |
| Practicum |
| Lecture |
| Lecture with visual aids |
| Lecture supplemented with a discussion |
| One-to-One tutorial |
| Skills |
|---|
| Textual studies |
| Laboratory work |
| Students' portfolio |
| One-to-One tutorial |
| Competences |
|---|
| Lecture supplemented with a discussion |
| Task-based study method |
| Self-study of literature |
| Skills demonstration |
| assessment methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Individual presentation at a seminar |
| Written exam |
| Skills |
|---|
| Seminar work |
| Test |
| Skills demonstration during practicum |
| Individual presentation at a seminar |
| Competences |
|---|
| Written exam |
| Seminar work |
| Continuous assessment |
|
Recommended literature
|
-
ANDREW S. TANENBAUM. Structured Computer Organization. 2013. ISBN 978-0-13-291652-3.
-
David A. Patterson, John L. Hennessy. Computer Organisation and Design. 2014. ISBN 978-0-12-407726-3.
-
Ercegovac, Miloš D.; Lang, Tomás. Digital arithmetic. San Francisco : Morgan Kaufmann Publishers, 2004. ISBN 1-55860-798-6.
-
J. L. Hennessy, D. A. Patterson. Computer Architecture, A Quantitative Approach. 2012. ISBN 978-0-12-383872-8.
-
Ravi Budruk, Don Anderson. PCI Express System Architecture. Addison-Wesley, 2008. ISBN 0-321-15630-7.
|