Бакалавриат
2021/2022
Архитектура вычислительных систем
Статус:
Курс обязательный (Программная инженерия)
Направление:
09.03.04. Программная инженерия
Кто читает:
Департамент программной инженерии
Где читается:
Факультет компьютерных наук
Когда читается:
2-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
60
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина “Архитектура вычислительных систем” направлена на изучение особенностей организации компьютеров и методов взаимодействия между их подсистемами. Рассматриваются особенности многоуровневого построения архитектур и взаимное влияние этих уровней, что необходимо учитывать для повышения эффективности разрабатываемого программного обеспечения. Основной акцент сделан на архитектуры уровня системы команд и используемый для программирования на данном уровне язык ассемблера. Показана взаимосвязь данного уровня с операционной системы и вышестоящим уровнем языков системного программирования. Представляются различные подходы к построению архитектур на уровне системы команд. Приводится поддержка параллелизма и рассмотрены ключевые архитектуры параллельных вычислительных систем.
Цель освоения дисциплины
- Формирование профессиональных компетенций, связанных с использованием теоретических знаний в области архитектур вычислительных систем.
- Ознакомление с современными архитектурами вычислительных систем с целью заложить основы для последующих курсов, посвящённых созданию современных информационных систем и архитектур программного обеспечения.
- Получение навыков в области выбора и сочетания архитектур вычислительной системы, наилучшим образом раскрывающего потенциальные возможности решаемой задачи с учётом заданных требований к программному обеспечению.
Планируемые результаты обучения
- Понимание взаимосвязей между различными уровнями архитектурных решений и особенностей отображения вышестоящих уровней в нижестоящие.
- Умение выбирать при разработке программного обеспечения архитектурные решения, повышающие эффективность современных компьютеров с учетом их аппаратных возможностей, операционных систем и языков программирования различного уровня организации.
- Понимание тенденций развития архитектур современных вычислительных систем.
Содержание учебной дисциплины
- Архитектура вычислительных систем (ВС). Основные понятия и определения.
- Архитектура ВС уровня универсальных языков программирования.
- Отображение типизации и однозначности на структурные и архитектурные решения.
- Архитектура уровня операционной системы (ОС).
- Архитектура уровня системы (набора) команд.
- Отражение архитектуры уровня системы команд в языке Ассемблера.
- Архитектуры уровня системы команд популярных и перспективных процессоров.
- Микроархитектура.
- Архитектура процессоров компании Intel.
- Архитектуры параллельных вычислительных систем. Структурные аспекты.
- Архитектуры параллельных вычислительных систем. Модельные аспекты.
- Архитектуры параллельных вычислительных систем. Многопоточность.
- Архитектуры параллельных ВС. Организация распределенных вычислений.
- Архитектуры параллельных ВС. Графические ускорители.
- Сетевые архитектуры.
- Вычислители с программируемой архитектурой.
- Нетрадиционные архитектуры ВС.
- Предметно-ориентированные архитектуры.
Элементы контроля
- Проверка домашних заданий 1-5
- ЭкзаменЭкзамен проводится в форме письменного тестового задания. Оценка за экзамен выставляется пропорционально количеству правильных ответов на тестовые задания с округлением по математическим правилам. Например, при ответе на 8 тестовых заданий из 10 будет получена оценка: (8 / 10)* 0.2 = 0.16
Промежуточная аттестация
- 2021/2022 учебный год 2 модульОценка курса складывается из следующих составоящий, каждая из которых задается с соответстующим коэффициентом: Все домашние задания имеют коэффициент: 0.650 Участие в семинарах и работа на них имеет коэффициент: 0.150 Экзамен учитывается с коэффициентом: 0.200 В рамках выделенного для всех заданий коэффициента = 0.650 проводится следующее их разделение по отдельных заданиям: • Задание 1: K1 = 0.1 • Задание 2: K2 = 0.1 • Задание 1: K3 = 0.15 • Задание 1: K4 = 0.1 • Задание 2: K2 = 0.2