Vorlesung: Parallele Rechnerarchitekturen

Lehrstuhl Eingebettete Systeme
Dozent Prof. Dr. Bringmann
Betreuer Gerum
Kuhn
Vorlesung Dienstags 14 c.t. - 16
Raum Hörsaal A301
Übung Wird in der ersten VL besprochen
Beginn 23.04.2019
Umfang 2 SWS / 6 LP
Umfang der Übung 2 SWS / 6 LP (in den 6 LP der Vorlesung enthalten)
PrĂŒfungskombination         V+Ü (6 LP)
Voraussetzungen         Grundlagen der Rechnerarchitektur oder gleichwertig wird empfohlen
PrĂŒfungsfach      Technische Informatik
Eintrag im LSF Parallele Rechnerarchitekturen

Beschreibung

Das Modul behandelt das Thema der parallelen Datenverarbeitung aus dem Blickwinkel der Rechnerarchitektur. Es werden Rechnerarchitekturkonzepte vorgestellt, mit deren Hilfe ParallelitÀt auf verschiedenen Ebenen zur Leistungssteigerung ausgenutzt werden kann. Das Modul umfasst dabei u.a. die folgenden Themen:

  • Parallelismus auf Maschinenbefehlsebene: Superskalartechnik, spekulative AusfĂŒhrung, Sprungvorhersage, VLIW-Prinzip, mehrfĂ€hdige BefehlsausfĂŒhrung
  • moderne Parallelrechnerkonzepte: speichergekoppelte Parallelrechner, symmetrische Multiprozessoren, Multiprozessoren mit verteiltem gemeinsamem Speicher, nachrichtenorientierte Parallelrechner
  • Multicore-Architekturen
  • Cache-KohĂ€renzprotokolle
  • Leistungsbewertung von Parallelrechensystemen
  • Parallele Programmiermodelle
  • Verbindungsnetze (Topologie, Routing)
  • DomĂ€nensezifische Rechnerarchitekturen und GPGPUs
  • Aktuelle Fallstudien

English Description:

This Lecture considers the topic of parallel computer architecture. It primarily focuses on the design principles of parallel computer architecture but covers some aspects of programming for parallel computer architecture. The lecture considers the following topics:

  • Instruction Level Parallelism: Superscalar Architectures, Speculative Execution, VLIW Architectures
  • Multicore-/Multiprocessor-Architectures
  • Caches in Shared Memory Architectures. Cache-Coherency
  • Shared Memory Architectures and Synchronisation
  • Quantitative Principles of Computer Architectures
  • Parallel Programming Models
  • Interconnection Networks (Topology, Switching, Routing)
  • Domain-specific Architectures and GPGPUs
  • Case Studies

Literatur

J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Computer Architecture: A Quantitive Approach, Morgan Kaufmann Publishers Inc, Elsevier, 6. Auflage, 2018.

Bemerkung

Die Organisation der zugehörigen Übungen sowie des Praktikums (Gruppeneinteilung, Bekanntgabe von Zeiten und RĂ€umen usw.) findet in der ersten Stunde der Vorlesung statt.