コンピュータアーキテクチャ

科目基礎情報

学校	仙台高等専門学校	開講年度	平成27年度 (2015年度)
授業科目	コンピュータアーキテクチャ
科目番号	0043	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	情報システム工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	「コンピュータの構成と設計 第3版 (上)」デイビッド・A. パターソン, ジョン・L. ヘネシー，成田 光彰，日経BP(参考書)
担当教員	小林 秀幸

到達目標

1. プログラムがどの様にハードウェア上で処理されているのかを知ること．
2. CPU,メモリ，バスなどの計算機内のハードウェアアーキテクチャの理解．
3. プロセッサ・アーキテクチャの理解．
4. コンピュータの性能の評価が行える．
5. ソフトウェアとハードウェアの関係を理解すること．

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
評価項目1
評価項目2
評価項目3

教育方法等

概要:

コンピュータの基本設計の概念(アーキテクチャ)を学習することによって，ソフトフェアとハードウェアがどの様に機能し計算機を実現しているのかを理解する．これまで学んできたコンピュータのソフト面からの理解ではなく，ハード面からのアプローチによってソフト，ハード共に使用可能な，より実践的な技術者となるべく講義を行う．
主に，コンピュータのCPUやメモリ，バスなどのハードウェアアーキテクチャを中心に学習する．

授業の進め方・方法:

定期試験の結果を主体として，上記到達目標に対して評価する。他に，演習問題の成績，レポート，宿題などを考慮する

注意点:

これまで学んできたプログラムがどの様にハードウェアで処理されていくのかを学習する．そのため，マイコンなどの復習が必要となる．講義では演習などを多く行う．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	コンピュータの概念とテクノロジ	コンピュータの構成部品について理解できる．
		2週	プログラムの裏側，コンピュータの内部	コンピュータの構成部品について理解できる．
		3週	集積回路，チップの製造	コンピュータとプログラムがどの様な関係で動作しているかが理解できる．
		4週	性能の役割	コンピュータの性能を評価する測定基準について理解できる．
		5週	性能の測定	コンピュータの性能を評価する測定基準について理解できる．
		6週	測定基準同士の関係	ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
		7週	性能評価用のプログラムの選定	ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
		8週	性能の比較とまとめ方	ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
	4thQ
		9週	コンピュータ・ハードウェアの演算	マシン語がコンピュータの中でどの様に動作するかが理解できる．
		10週	コンピュータ内での命令の表現	マシン語がコンピュータの中でどの様に動作するかが理解できる．
		11週	条件判定用の命令	コンピュータ内での条件判定や演算による計算の仕方が理解できる．
		12週	データパスの構築	プロセッサがどの様に動作するかが理解できる．
		13週	マルチサイクルを用いた実現方式	プロセッサがどの様に動作するかが理解できる．
		14週	制御設計の単純化	ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。
		15週	例外	ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。
		16週	実際のプロセッサによる実現方式	ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。

評価割合

	試験	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	20	20
専門的能力	40	40
分野横断的能力	40	40