I135 – Rechnerarchitektur

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Modul
Rechnerarchitektur
Computer Architecture
Modulnummer
I135 [I-135]
Version: 2
Fakultät
Informatik/Mathematik
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modul­verantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Jens Schönthier
jens.schoenthier(at)htw-dresden.de

Dozierende

Prof. Dr.-Ing. Jens Schönthier
jens.schoenthier(at)htw-dresden.de

Lehrsprache(n)

Deutsch

ECTS-Credits

3.00 Credits

Workload

90 Stunden

Lehrveranstaltungen

3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum)

Selbststudienzeit

45.00 Stunden

Prüfungs­vorleistung(en)
Keine Angabe
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 100 %

Lehrform

2/0/1  V/Ü/P

Medienform
  • Skripte/Folien
  • Praktikumsanleitungen
Lehrinhalte / Gliederung
  • Struktur, Organisation und Funktion von Rechnersystemen aus technischer Sicht (u.a. Von-Neumann-Rechner, Maschinenbefehlszyklus, Steuerwerk, Rechenwerk)
  • Konzepte der Cache-Verwaltung und -Architekturen
  • Konzepte der Speicherverwaltung und -hierarchie, Speicherkohärenz und -konsistenz
  • Methoden zur Leistungssteigerung von Rechnerarchitekturen (u.a. Pipelining inkl. Konfliktlösungen wie bspw. Sprungvorhersage, statisches und dynamisches Instruction Scheduling, VLIW)
  • Leistungsbewertung von Rechnerarchitekturen
  • Prinzipien von Bussystemen und Ein-/Ausgabe-Verfahren, Interrupts
  • Architektur und Programmierung von Mikrocontrollern
Qualifikationsziele
  • Funktionalität und Organisation/Arbeitsweise moderner Rechnerarchitekturen verstehen, darstellen und deren Leistungsfähigkeit einschätzen können
  • grundlegenden Maschinenbefehlszyklus sowie Mikroarchitektur moderner Prozessoren und zugehörige Verfahren zur Leistungssteigerung erläutern können
  • wichtige Rechnerkomponenten (u.a. Busse, Speicherhierarchien, E/A-Geräte) erklären können
  • Probleme der und Verfahren zur Leistungsbewertung kennen, erläutern und einschätzen können
  • Fähigkeit zur Erarbeitung eines grundlegendes Verständnisses der Funktionsweise zukünftiger neuer Prozessor- und Rechnerarchitekturen auf Basis des erworbenen Wissens
  • Wechselwirkung von Rechnerarchitekturen und Compilern beschreiben, verstehen und bei der Erstellung eigener Programme berücksichtigen/anwenden können
Besondere Zulassungs­voraussetzung(en)

keine Angabe

Empfohlene Voraussetzungen

aufbauend auf I110 "Grundlagen der Informatik", I120 "Programmierung I"

Fortsetzungs­möglichkeiten

keine Angabe

Literatur

Fachliteratur zu

  • Rechnerarchitektur/-organisation,
  • Mikrocontrollern
Aktuelle Lehrressourcen

Skript zur Lehrveranstaltung und weitere Materialien auf der Internetseite des Dozenten (https://www.htw-dresden.de/~schoeni/)

Hinweise
Keine Angabe
Link zu Kurs bzw. Lernressourcen im OPAL
https://www2.htw-dresden.de/~schoeni
Modulux-Link:
https://apps.htw-dresden.de/modulux/modul/5076