460-2004/01 – Architektury počítačů (ARP)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Lačezar Ličev, CSc., prof.h.c.Garant verze předmětuprof. Ing. Lačezar Ličev, CSc., prof.h.c.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRU13 Mgr. Ing. Michal Krumnikl, Ph.D.
LIC10 prof. Ing. Lačezar Ličev, CSc., prof.h.c.
OLI10 Ing. Petr Olivka, Ph.D.
SEI01 Ing. David Seidl, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 10+10

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní přehled o HW systémech počítačů. Některé systémy jsou demonstrovány na osobních počítačích (dostupná architektura).

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět architektury počítačů a paralelních systémů nepředpokládá speciální předchozí znalosti, předpokládají se základní znalosti z oblasti elektrotechniky a číslicových obvodů. V předmětu se posluchače seznámí s technologiemi vyráběních číslicových obvodů. Dále jsou poskytnuty základní informace o způsobu provádění komunikace s periferním zařízením. Je věnována i pozornost mikroprocesorové technice, zejména procesorům firmy Intel, Atmel a PIC. Posluchače se seznámí s principy činnosti pamětí, sběrnic, rozhraním a grafických adaptérů. Dále se studenti seznámí v přiměřeném rozsahu i s architektur paralelních systému a moderních architektur počítačů.

Povinná literatura:

Valášek: Monolitické mikroprocesory a mikropočítače, SNTL, Praha 1989. Ličev L.: Architektura počítačů I, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L.: Architektura počítačů II, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L., Morkes D.: Procesory - architektura, funkce, použití, Computer press Praha, 1999. Ličev L.: Architektury počítačů, 2010, Elektronický sborník přednášek k předmětu Architektury počítačů. Hrbáček J.: Mikrořadiče PIC 16CXX, BEN - Technická literatura, 1998, Praha. Patterson, D.: The Top 10 Innovations in the New NVIDIA Fermi Architecture, and the Top 3 Next Challenges. 2009. Brodtkorb, A., Dyken, D., Hagen, T., Hjelmervik, J. and Storaasli, O.: State-of-the-art in heterogeneous computing. 2010. Brookwood, N.: NVIDIA Solves the GPU Computing Puzzle. 2009. Glaskowsky, P.: NVIDIA’s Fermi: The First Complete GPU Computing Architecture. 2009. Halfhill, T.: Looking Beyond Graphics. 2009.

Doporučená literatura:

Valášek: Monolitické mikroprocesory a mikropočítače, SNTL, Praha 1989. Ličev L.: Architektura počítačů I, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L.: Architektura počítačů II, skriptum FEI VŠB TUO, 1999. Ličev L., Morkes D.: Procesory - architektura, funkce, použití, Computer press Praha, 1999. Ličev L.: Architektury počítačů, 2010, Elektronický sborník přednášek k předmětu Architektury počítačů. Hrbáček J.: Mikrořadiče PIC 16CXX, BEN - Technická literatura, 1998, Praha. Patterson, D.: The Top 10 Innovations in the New NVIDIA Fermi Architecture, and the Top 3 Next Challenges. 2009. Brodtkorb, A., Dyken, D., Hagen, T., Hjelmervik, J. and Storaasli, O.: State-of-the-art in heterogeneous computing. 2010. Brookwood, N.: NVIDIA Solves the GPU Computing Puzzle. 2009. Glaskowsky, P.: NVIDIA’s Fermi: The First Complete GPU Computing Architecture. 2009. Halfhill, T.: Looking Beyond Graphics. 2009.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Konzultace. Podmínky udělení zápočtu: Lab. práce.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Technologie výroby číslicových obvodů. Architektura počítače dle von Neumanna, harvardská, základní vlastnosti a principy činnosti. Strojová instrukce, adresování, adresní prostory. Měření výkonu počítačů. Principy komunikace s perifériemi, V/V brány, programové řízení, přerušení, řešení priorit. Řadiče, adaptéry, popis činnosti DMA a kanálu (SCSI), rozdíly v činnosti. Procesory CISC a RISC, základní rysy a podněty pro vznik, zřetězení, predikce skoků, hazardy, základní zástupci RISC. Procesory Intel, vývojová řada, základní rysy a vnitřní architektura. Procesory jiných firem, jejich vlastnosti a oblasti použití. Monolitické počítače, požadavky na konstrukci, vlastnosti a použití, typické integrované periférie. Mikrokontrolery firmy Microchip a Atmel. Vývojová řada, popis architektury a vlastností, programování. Organizace pamětí v počítačích, paměťová hierarchie. Vnitřní paměti statické, dynamické, organizace virtuální paměti. Paměti vnější - magnetické, optické, magneto-optické. Rozhraní IDE PATA/SATA. Sběrnice, rozdělení signálů na adresní, datové a řídící. Cyklus sběrnice. Základní vlastnosti PCI, AGP a PCI Express technologie. USB. Videoadaptéry a zobrazovací jednotky. Princip činnosti CRT, LCD, plazmové a OLED zobrazovací jednotky. Princip tvorby obrazu, vztah frekvence DAC převodníku a monitoru. Architektura moderní grafické karty, stručná charakteristika VGA a DVI výstupu. Architektura PC a paralelní architektury - SISD, SIMD, MISD, MIMD. Moderní trendy architektur počítačů: High Performance Computing, signálové procesory, zákaznické obvody, využívání FPGA

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr, platnost do: 2010/2011 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  22
        Zkouška Zkouška 55  27
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku