Об этом курсе

Недавно просмотрено: 214,037

In this course, you will learn to design the computer architecture of complex modern microprocessors.

All the features of this course are available for free.  It does not offer a certificate upon completion.

Learner Career Outcomes

50%

получил значимые преимущества в карьере благодаря этому курсу

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Продвинутый уровень

Прибл. 18 часа на выполнение

Английский

Субтитры: Английский

Learner Career Outcomes

50%

получил значимые преимущества в карьере благодаря этому курсу

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Продвинутый уровень

Прибл. 18 часа на выполнение

Английский

Субтитры: Английский

Программа курса: что вы изучите

Неделя

1

4 ч. на завершение

Introduction, Instruction Set Architecture, and Microcode

This lecture will give you a broad overview of the course, as well as the description of architecture, micro-architecture and instruction set architectures.

8 видео ((всего 106 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

8 видео

Course Introduction9мин

Course Overview4мин

Motivation16мин

Course Content9мин

Architecture and Microarchitecture23мин

Machine Models16мин

ISA Characteristics25мин

Recap1мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings2ч

Problem Set 1 & 1A

3 ч. на завершение

Pipelining Review

This lecture covers the basic concept of pipeline and two different types of hazards.

4 видео ((всего 102 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

4 видео

Microcoded Microarchitecture14мин

Pipeline Basics30мин

Structural Hazard10мин

Data Hazards46мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч 30мин

Неделя

2

3 ч. на завершение

Cache Review

This lecture covers control hazards and the motivation for caches.

5 видео ((всего 93 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

5 видео

Control Hazards, Jumps15мин

Control Hazards, Branch24мин

Control Hazards, Others7мин

Memory Technologies22мин

Motivation for Caches22мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч

3 ч. на завершение

Superscalar 1

This lecture covers cache characteristics and basic superscalar architecture.

5 видео ((всего 68 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

5 видео

Classifying Caches28мин

Cache Performance17мин

Superscalar 16мин

Basic Two-way In-order Superscalar4мин

Fetch Logic and Alignment11мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч 30мин

Неделя

3

2 ч. на завершение

Superscalar 2 & Exceptions

This lecture covers the common issues for superscalar architecture.

4 видео ((всего 77 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

4 видео

Baseline Superscalar and Alignment4мин

Interrupts and Bypassing12мин

Interrupts and Exceptions29мин

Introduction to Out-of-Order Processors30мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings45мин

2 ч. на завершение

Superscalar 3

This lecture covers different kinds of architectures for out-of-order processors.

5 видео ((всего 73 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

5 видео

Review of Out-of-Order Processors3мин

I2O2 Processors19мин

I2O1 Processors28мин

IO3 Processors16мин

IO2I Processors4мин

2 материала для самостоятельного изучения

Problem Set 210мин

Problem Set 1 Solutions10мин

Неделя

4

1 ч. на завершение

Superscalar 4

This lecture covers the common methods used to improve the performance of out-of-order processors including register renaming and memory disambiguation.

5 видео ((всего 73 мин.))

5 видео

Speculation and Branch14мин

Register Renaming Introduction11мин

Register Renaming with Pointers to IQ and ROB24мин

Register Renaming with Values in IQ and ROB12мин

Memory Disambiguation9мин

2 ч. на завершение

VLIW 1

This lecture covers the basic concept of very long instruction word (VLIW) processors.

5 видео ((всего 75 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения

5 видео

Limits of Out-of-Order Design Complexity13мин

Introduction to VLIW21мин

VLIW Compiler Optimizations21мин

Classic VLIW Challenges8мин

Introduction to Predication9мин

3 материала для самостоятельного изучения

Readings10мин

Problem Set 310мин

Problem Set 2 Solutions10мин

Неделя

5

3 ч. на завершение

VLIW2

This lecture covers the common methods used to improve VLIW performance.

6 видео ((всего 105 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест

6 видео

Scheduling Model Review5мин

Review of Predication30мин

Predication Implementation10мин

Speculation Execution26мин

Dynamic Events and Clustered VLIWs10мин

Case Study: IA-64/Itanium21мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings30мин

1 практическое упражнение

Midterm36мин

2 ч. на завершение

Branch Prediction

This lecture covers the motivation and implementation of branch predictors.

5 видео ((всего 76 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

5 видео

Branch Cost Motivation6мин

Branch Prediction Introduction5мин

Static Outcome Prediction16мин

Dynamic Outcome Prediction29мин

Target Address Prediction18мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч

Неделя

6

3 ч. на завершение

Advanced Caches 1

This lecture covers the advanced mechanisms used to improve cache performance.

6 видео ((всего 105 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

6 видео

Basic Cache Optimizations16мин

Cache Pipelining14мин

Write Buffers9мин

Multilevel Caches28мин

Victim Caches10мин

Prefetching26мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings45мин

2 ч. на завершение

Advanced Caches 2

This lecture covers more advanced mechanisms used to improve cache performance.

4 видео ((всего 70 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

4 видео

Multiporting and Banking20мин

Software Memory Optimizations26мин

Non-blocking Caches19мин

Critical Word First and Early Restart3мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings45мин

Problem Set 3 Solutions10мин

Неделя

7

3 ч. на завершение

Memory Protection

This lecture covers memory management and protection.

5 видео ((всего 79 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

5 видео

Memory Management Introduction13мин

Base and Bound Registers11мин

Page Based Memory Systems27мин

Translation and Protection14мин

TLB Processing12мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings1ч 15мин

Problem Set 4 & 4A10мин

3 ч. на завершение

Vector Processors and GPUs

This lecture covers the vector processor and optimizations for vector processors.

6 видео ((всего 81 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

6 видео

Address Translation Review9мин

Cache and Memory Protection Interaction22мин

Vector Processor Introduction18мин

Vector Parallelism6мин

Vector Hardware Optimizations18мин

Vector Software and Compiler Optimizations5мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч 30мин

Неделя

8

2 ч. на завершение

Multithreading

This lecture covers different types of multithreading.

6 видео ((всего 83 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

6 видео

Reduction, Scatter/Gather, and the Cray 19мин

SIMD6мин

GPUs20мин

Multithreading Motivation7мин

Coarse-Grain Multithreading26мин

Simultaneous Multithreading12мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings45мин

1 ч. на завершение

Parallel Programming 1

This lecture covers the concepts of parallelism, consistency models, and basic parallel programming techniques.

4 видео ((всего 60 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

4 видео

SMT Implementation17мин

Introduction to Parallelism18мин

Sequential Consistency21мин

Introduction to Locks3мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings30мин

Неделя

9

1 ч. на завершение

Parallel Programming 2

This lecture covers the solutions for the consistency problem in parallel programming.

5 видео ((всего 66 мин.))

5 видео

Sequential Consistency Review3мин

Locks and Semaphores10мин

Atomic Operations27мин

Memory Fences11мин

Dekker's Algorithm14мин

2 ч. на завершение

Small Multiprocessors

This lecture covers the implementation of small multiprocessors.

5 видео ((всего 86 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

5 видео

Locking Review2мин

Bus Implementation12мин

Cache Coherence17мин

Bus-Based Multiprocessors5мин

Cache Coherence Protocols49мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings45мин

Problem Set 4 Solutions10мин

Неделя

10

3 ч. на завершение

Multiprocessor Interconnect 1

This lecture covers the design of interconnects for a multiprocessor.

4 видео ((всего 72 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения

4 видео

More Cache Coherence Protocols21мин

Introduction to Interconnection Networks8мин

Message Passing26мин

Interconnect Design15мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings1ч 30мин

Problem Set 5 & 5A10мин

3 ч. на завершение

Multiprocessor Interconnect 2

This lecture covers the design of interconnects for multiprocessor and network topology.

5 видео ((всего 77 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения

5 видео

Networking Review7мин

Topology18мин

Topology Parameters14мин

Network Performance15мин

Routing and Flow Control20мин

1 материал для самостоятельного изучения

Readings1ч 45мин

Неделя

11

3 ч. на завершение

Large Multiprocessors (Directory Protocols)

This lecture covers the motivation and implementation of directory protocol used for coherence on large multiproccesors.

6 видео ((всего 83 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения, 1 тест

6 видео

Credit Based Flow Control7мин

Deadlock10мин

False Sharing9мин

Introduction to Directory Coherence12мин

Implementation29мин

Scalability of Directory Coherence13мин

2 материала для самостоятельного изучения

Readings45мин

Problem Set 5 Solutions10мин

1 практическое упражнение

Final Exam1ч 8мин

Преподаватели

David Wentzlaff

Associate Professor

Electrical Engineering

Часто задаваемые вопросы

Когда я получу доступ к лекциям и заданиям?
Зарегистрировавшись на сертификацию, вы получите доступ ко всем видео, тестам и заданиям по программированию (если они предусмотрены). Задания по взаимной оценке сокурсниками можно сдавать и проверять только после начала сессии. Если вы проходите курс без оплаты, некоторые задания могут быть недоступны.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.

World-class training to upskill your team or entire company

Advance your career with an ASU Master of Computer Science

Архитектура ЭВМ