計算機アーキテクチャ(2332)

科目基礎情報

学校	八戸工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	計算機アーキテクチャ(2332)
科目番号	5E34	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位A: 1
開設学科	産業システム工学科電気情報工学コース	対象学年	5
開設期	春学期(1st-Q)	週時間数	1st-Q:2
教科書/教材	教員作成プリント / コンピュータアーキテクチャ，馬場 敬信 著，オーム社
担当教員	工藤 憲昌,細川 靖

到達目標

1.計算機アーキテクチャの基礎を理解できること。
2.演習問題や演習課題を実現できること。
3.計算機の内部構造や高速化手法を理解できること。

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
計算機アーキテクチャの基礎を理解できる。	各々の問題に対し、計算機アーキテクチャの基礎を理解し応用できる	計算機アーキテクチャの基礎を理解できる	計算機アーキテクチャの基礎を理解できない
演習問題や演習課題を実現できる。	演習問題や演習課題を実現して、応用できる	演習問題や演習課題を実現できる	成演習問題や演習課題を実現できない
計算機の内部構造や高速化手法を理解できる。	計算機の内部構造や高速化手法を説明し、応用できる	計算機の内部構造や高速化手法を説明できる	計算機の内部構造や高速化手法を説明できない

学科の到達目標項目との関係

ディプロマポリシー DP3 〇 （専門知識の修得）

 ディプロマポリシー DP4◎ （課題発見力・探究心と協調性）

教育方法等

概要:

【開講学期】春学期週2時間
電気情報工学コースでは、ディジタルハードウェアとソフトウェアに関する広範囲な専門知識や技術を習得することを目標としている。
この授業では、これまでに学んだディジタル回路やプログラミングの知識と技術を用いて、ディジタル回路とソフトウェアのトレードオフを考慮してマイクロプログラムやハードウェアの設計・制作を行う。
講義では、計算機アーキテクチャの基礎や、マイクロプログラム制御法や、計算機単体で用いられる基本技術、高速化技術について学習する。

授業の進め方・方法:

第１週から第５週までは教科書や、プリントなどを用いて講義形式で授業を行い自習課題を課す。それ以降は与えられた課題をマイクロプログラムしミューレータにて実現するため、情報通信制御実験室にて演習を行う。
評価は、演習課題や宿題のレポート課題を30%、到達度試験70%で評価する。答案は採点後返却し達成度を伝達する。総合評価を100点とし、60点以上を合格とする。

注意点:

マイクロプログラムは、シミュレータ上で動作するので、ディジタル回路I及びⅡの知識が必要である。復習しておくことが望ましい。自学自習の成果は宿題レポート・演習課題・到達度試験によって評価する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	コンピュータの基本構成，アーキテクチャ，コンパイラとインタプリタ	コンピュータの基本構成とアーキテクチャ，コンパイラとインタプリタについて理解できる。
		2週	性能評価演習，計算機の構造，命令形式，命令サイクル，割り込み	性能評価演習，計算機の構造，命令形式，命令サイクル，割り込みについて理解できる。
		3週	割り込み演習，メモリの階層構成，キャッシュ	割り込み演習，メモリの階層構成，キャッシュについて理解できる。
		4週	キャッシュ演習，マイクロプログラムの制御	キャッシュ演習とマイクロプログラムの制御手法について理解できる。
		5週	CISCとRISC，パイプライン，高速化技術演習	コンピュータ高性能化の手法について理解できる。
		6週	マイクロプログラム演習1	マイクロプロクラムを用いて課題解決法を考案できる。
		7週	マイクロプログラム演習2	マイクロプロクラムを用いて課題解決法をシミュレータ上で実装できる。
		8週	到達度試験 （答案返却とまとめ）	達成度試験にて到達度を確認する。

評価割合

	試験	演習・レポート課題等	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	70	30	100
分野横断的能力	0	0	0