Vorlesung: Parallele Rechnerarchitekturen

Beschreibung

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

• Parallelismus auf Maschinenbefehlsebene: Superskalartechnik, spekulative Ausführung, Sprungvorhersage, VLIW-Prinzip, mehrfähdige Befehlsausführung
• moderne Parallelrechnerkonzepte: speichergekoppelte Parallelrechner, symmetrische Multiprozessoren, Multiprozessoren mit verteiltem gemeinsamem Speicher, nachrichtenorientierte Parallelrechner
• Multicore-Architekturen
• Cache-Kohärenzprotokolle
• Leistungsbewertung von Parallelrechensystemen
• parallele Programmiermodelle
• Verbindungsnetze (Topologie, Routing)
• heterogene Systemarchitekturen
• GPU

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
• Interconnection Networks (Topology, Switching, Routing)
• Heterogeneous Architectures
• GPU
• Parallel Programming

Literatur

J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Computer Architecture: A Quantitive Approach, Morgan Kaufmann Publishers Inc, 2003, 5. Auflage

Bemerkung

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