到達目標
(1)コンピュータが計算する仕組みをゲートのレベルから構成法であるアーキテクチャまで理解すること
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 |
| システムの設計の定量化の理解し、よりよい機能、性能、コストに関し提案できる | 定量化に関する手法を説明できる | システムの、機能、性能、コストの関係を説明できない |
| システムの高速化を定量的に示し、提案できる | メモリシステム、I/O、CPUにおける高速化を説明できる | 高性能化の手法を説明でき無い |
| HDLによる複雑な論理回路設計ができる | HDLによる簡単な論理回路設計ができる | HDLによるハードウェア記述ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
授業の進め方・方法:
計算機、特にディジタル電子計算機について、その構成法と動作をアーキテクチャの観点から理解するとともに、計算機を構成する要素を回路のレベルから動作を理解し、目的に適した構成方法を自ら選択し設計する方法を修得する。
注意点:
本科目は学修単位科目である。従って、授業においては、座学を中心とし、計算機アーキテクチャに関する講義とHDL演習を行ない、さらに、授業外学修のための課題を課す。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
シラバスの説明。計算機の構成に関する基礎知識 |
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2週 |
プロセッサの基本動作復習 |
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3週 |
計算性能 |
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4週 |
パイプライン処理方式の特徴と設計方法 |
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5週 |
パイプライン処理方式 並列処理 |
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6週 |
VLIW スーパスカラ処理 |
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7週 |
スーパスカラ処理 |
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8週 |
学力確認 |
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2ndQ |
9週 |
解答とまとめ |
HDLの必要性を理解する. VerirogHDLによる開発環境を構築できる
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10週 |
VerilogHDL入門 組み合わせ論理回路 |
組み合わせ論理回路の設計方法を理解する
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11週 |
VerilogHDL演習 |
組み合わせ論理回路の設計ができる
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12週 |
VerilogHDL入門 順序論理回路 |
順序論理回路の設計方法を理解する
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13週 |
VerilogHDL演習 |
順序論理回路の設計できる
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14週 |
VerilogHDL入門 システム設計 |
システムの設計方法を理解する
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15週 |
VerilogHDL演習 |
システム設計ができる
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16週 |
内容の復習 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系 | 計算機工学 | ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。 | 4 | |
コンピュータシステム | 処理形態の面でのコンピュータシステムの分類である集中処理システムと分散処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。 | 4 | |
ネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。 | 4 | |
デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。 | 4 | |
システム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを理解している。 | 4 | |
ユーザの要求に従ってシステム設計を行うプロセスを説明することができる。 | 4 | |
プロジェクト管理の必要性について説明することができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 20 | 30 |
専門的能力 | 30 | 20 | 50 |
分野横断的能力 | 10 | 10 | 20 |