到達目標
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 |
| パイプライン制御方式 | パイプライン制御による命令実行方式を詳しく説明できる。 | パイプライン制御による命令実行方式の概要を説明できる。 | パイプライン制御による命令実行方式の概要を説明できない。 |
| 命令レベル並列処理方式 | 命令レベルの並列処理による高速化について詳しく説明できる。 | 命令レベルの並列処理による高速化の概要を説明できる。 | 命令レベルの並列処理による高速化について詳しく説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
今日のCPUを理解するのに不可欠なプロセッサアーキテクチャを学ぶ。
授業の進め方・方法:
座学で概念を学びつつ、実在の CPU での構成を調査し、理解を深める。
注意点:
CPU アーキテクチャがプログラミングにどのように影響するかを意識しながら学習すること。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
仮想記憶 |
仮想記憶の概念を理解する。
|
| 2週 |
ページング方式 |
ページング方式の仮想記憶の構成を理解する。
|
| 3週 |
セグメンテーション方式 |
セグメンテーション方式の仮想記憶の構成を理解する。
|
| 4週 |
TLB，仮想記憶とキャッシュ |
仮想記憶における TLB の役割と実装、仮想記憶とキャッシュの融合について理解する。
|
| 5週 |
命令制御方式 |
プログラム内蔵方式のプロセッサにおける基本的な命令制御方式を理解する。
|
| 6週 |
パイプライン方式 |
パイプライン方式の概念を理解する。
|
| 7週 |
パイプライン命令制御 |
パイプライン命令制御におけるハザードについて理解する。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
命令の追越し制御 |
命令の追越し制御による高速化を理解する。
|
| 10週 |
高速命令実行方式 |
プリフェッチ、分岐命令の各種高速化手法について理解する。
|
| 11週 |
並列命令処理方式 |
複数命令の並列処理方式について理解する。
|
| 12週 |
投機的実行方式 |
投機的実行による高速化について理解する。
|
| 13週 |
SIMD命令 |
SIMD命令による演算の並列化方式を理解する。
|
| 14週 |
マルチスレッド方式 |
マルイチスレッド方式による並列処理を理解する。
|
| 15週 |
まとめ |
本講義の学習内容を振り返り、命令実行を高速化する各手法について整理する。
|
| 16週 |
|
|
評価割合
| 課題・小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 5 | 65 |
| 専門的能力 | 20 | 15 | 35 |