460-4082/01 – Počítačové systémy (PS)
| Garantující katedra | Katedra informatiky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. David Seidl, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. David Seidl, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | magisterské, navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámení jeho posluchačů s počítačovými systémy určenými pro specifické úkoly. Mezi tyto systémy mohou patřit suporpočítačová centra, výpočetní clustry, specializované karty pro PC pro specifické výpočty. Část výuky bude zaměřena na jednodeskové počítače a jejich využití pro automatizaci.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Ostatní aktivity
Anotace
Množství výpočetní techniky, které nás obklopuje v každodenním životě je čím dál tím větší. Využití běžných počítačů obsažených v telefonech, noteboocích a jiných běžných zařízení je všeobecně známé. Existují také počítače, jejichž využití již tak známé není. Může mezi ně patřit superpočítačové centrum, výpočetní klastr případně jiné systém určené pro masivní paralelizaci nebo akceleraci specifických výpočtů.
Mezi další počítače, které nás denně obklopují patří malé řídící systémy, které jsou dnes již v mnoha případech vybaveny počítačem s operačním systémem. Tyto miniaturní počítače jsou mnohdy vybaveny rozhraními, které nejsou známa z osobních počítačů a umožňují snadnější zakomponování počítače do řízeného systému.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola vypracování zadaných úkolů ve cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Znalost programování v C/C++
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Klasické architektury počítačů, Intelx86, AMD64, ARM
2. Historie a současné trendy při výstavbě superpočítačů
3. Architektura superpočítače ANSELM
4. Komunikační rozhraní superpočítačů
5. Podnikové výpočetní clustery
6. Akcelerace specifických výpočtů - výpočty na grafických kartách
7. Další metody akcelerace výpočtů
8. Praktické využití specifického hardware - Software Defined Radio, EKG, Síťový provoz
9. Realizace výpočtů na FPGA - možnost realizace procesoru na FPGA a možnosti využití specifických vlastností těchto obvodů pro urychlení výpočtů
10. Jednodeskové počítače určené pro řídící systémy - specifika těchto systémů
11. Specifická komunikační rozhraní jednodeskových počítačů - rozhraní SPI, I2C, GPIO
12. Komunikační protokoly vybraných obvodů na rozhraní SPI, I2C
Cvičení (cvičení probíhá na PC učebně):
1. Vývoj programů v C++ v prostředí GNU/Linux
2. Distribuovaný výpočet na úrovní programu
3. Exkurze v SP Anselm
4. Distribuovaný výpočet na úrovní programu s využitím GPU
5. Distribuovaný výpočet na úrovní jádra operačního systému
6. Distribuovaný výpočet na úrovní jádra operačního systému - výkonové testy
7. Akcelerace výpočtů s využitím nízkoúrovňového programování - vkládaný assembler
8. Program pro SDR, distribuovaný demodulátor FM a AM
9. Seznámení s jednodeskovým počítačem
10. Program pro ovládání GPIO portu jednodeskového počítače
11. Program pro rozhraní SPI,I2C
12. Závěrečný test
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích