Об этом курсе

Недавно просмотрено: 61,591

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.

Advance your IT career by learning automation with Python

Are you a working parent looking to grow your data science career?

Архитектура ЭВМ