計算機システムⅡ

科目基礎情報

学校 苫小牧工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 計算機システムⅡ
科目番号 116888 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 前期:2 後期:0
教科書/教材 コンピュータアーキテクチャ【「内田敬一郎、小柳滋著」オーム社】/教材:「最新マイクロプロセッサテクノロジ」日経BP社、「コンピュータの構成と設計(上、下)」日経BP社、John L. Hennessy & David A. Patterson, Computer Organization & Design: The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1998
担当教員 阿部 司

到達目標

1. コンピュータに利用されているハードウェアの高度化技術、高速化技術、高信頼性技術を理解し説明できる。
2. コンピュータのハードウェアの改良方法を理解し、性能評価ができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
1. コンピュータに利用されているハードウェアの高度化技術、高速化技術、高信頼性技術を理解し、説明できる。コンピュータに利用されているハードウェアの高度化技術、高速化技術、高信頼性技術を理解し、説明できる。コンピュータに利用されているハードウェアの基本的な高度化技術、高速化技術、高信頼性技術を理解し、説明できる。コンピュータに利用されているハードウェアの高度化技術、高速化技術、高信頼性技術を理解することが困難で、説明できない。
2. コンピュータのハードウェアの改良方法を理解し、性能評価ができる。コンピュータのハードウェアの改良方法を理解し、性能評価ができる。コンピュータのハードウェアの基本的改良方法を理解し、基礎的な性能評価ができる。コンピュータのハードウェアの改良方法を理解することが困難で、性能評価ができない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE基準1 学習・教育到達目標 (c), JABEE基準1 学習・教育到達目標 (d)(1), JABEE基準1 学習・教育到達目標 (e), JABEE基準1 学習・教育到達目標 (g), 学習目標 Ⅱ, 学校目標 D(工学基礎), 学科目標 D(工学基礎), 本科の点検項目 D-ⅲ, 本科の点検項目 D-ⅳ, 学校目標 E(継続的学習), 本科の点検項目 E-ⅱ, 学校目標 F(専門の実践技術), 学科目標 F(専門の実践技術) , 本科の点検項目 F-ⅰ

教育方法等

概要:
計算機のアーキテクチャのハードウェア技術と構成、関連するソフトウェア技術を学習する。
授業の進め方と授業内容・方法:
急速に発展している計算機のアーキテクチャのハードウェア技術と構成、関連するソフトウェア技術を学習する。
特に、メモリ階層技術、並列処理技術、高速処理技術などの理解を深める。
IA-32アーキテクチャ例に 、ハードウェア技術と構成、関連するソフトウェア技術を学習する。
評価では授業で出題する演習課題の取組み状況を重視している。
第8週前後に、評価は確認試験30%、定期試験30%である。演習・レポート40%である。成績によっては、再試験を行うことがある。合格点は60点以上である。
注意点:
3年生の「計算機システムI」を基礎としているので、学習内容を復習しておくこと。
数学の計算能力と説明のための文章力を養っておくこと。
授業で示される演習課題に自学自習により取り組むこと。演習課題は添削後、目標が達成されていることを確認し、返却する。目標が達成されていない場合には、再提出すること。
長期休業前にレポートのテーマを示すので、長期休業終了後に提出すること。
電卓、プリントを綴じるファイルを準備すること。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 コンピュータの構造と性能評価 コンピュータの性能を評価できる。
2週 パイプライン機能の原理 パイプライン機能の動作原理を理解し説明できる。
3週 パイプライン機能の性能評価 パイプライン機能の性能を評価できる。
4週 パイプライン機能の高速化技術 パイプライン機能の高速化技術を理解し説明できる。
5週 半導体と回路方式による高速化技術 半導体と回路方式による高速化技術を理解し説明できる。
6週 メモリの階層構造と性能評価 コンピュータのメモリ階層とプログラムの局所性を理解し説明できる。
7週 メモリディバイスの構造 メモリデバイスの動作原理と構成を理解し説明できる。
8週 メモリディバイスの性能評価 メモリデバイスの性能を評価できる。
9週 キャッシュメモリシステムの動作原理 キャッシュメモリシステムの動作原理を理解し説明できる。
10週 キャッシュメモリシステムの構成 キャッシュメモリシステムの構成を理解し説明できる。
11週 キャッシュメモリシステムの高速化技術 キャッシュメモリシステムの高速化技術を理解し説明できる。
12週 キャッシュメモリシステムの性能評価 キャッシュシステムの性能を評価できる。
13週 仮想メモリシステムの動作原理 仮想メモリシステムの動作原理を理解し説明できる。
14週 仮想メモリシステムの構成 仮想メモリシステムの構成を理解し説明できる。
15週 仮想メモリシステムの性能評価 仮想メモリシステムの性能を評価できる。
16週 定期試験

評価割合

確認試験定期試験演習レポート合計
総合評価割合3030355100
基礎的能力101015540
専門的能力202020060
分野横断的能力00000