课程目标 ·掌握系统定量分析的基本方法和技术 深入理解提高CP凵U性能的基本方法 深入理解存储系统的基本原理和优化方法 理解数据级并行、线程级并行的基本原理 和方法 1/30/2021 中国科学技术大学
1/30/2021 中国科学技术大学 3 课程目标 • 掌握系统定量分析的基本方法和技术 • 深入理解提高CPU性能的基本方法 • 深入理解存储系统的基本原理和优化方法 • 理解数据级并行、线程级并行的基本原理 和方法
教材与主要参考书 John L Hennessy, David A Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach. Fifth edition.机械工业出版社, 2012 David A Patterson, John L Hennessy, Computer Organization Design: The Hardware/software Interface, Third Edition. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers Inc 2005 张晨曦等,计算机系统结构教程,清华大学 出版社 1/30/2021 中国科学技术大学
1/30/2021 中国科学技术大学 4 教材与主要参考书 • John L. Hennessy, David A. Patternson, Computer Architecture: A Quantitative Approach. Fifth Edition. 机械工业出版社， 2012 • David A. Patternson, John L. Hennessy, Computer Organization & Design : The Hardware/Software Interface, Third Edition. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 2005 • 张晨曦等，计算机系统结构教程，清华大学 出版社
本课程的主要内容 Simple machine design(Chapter 1, Appendix A, Appendix C) ISAS, Iron Law, simple pipelines Memory hierarchy(Chapter 2, Appendix B) DRAM, caches, virtual memory systems Complex pipelining(Chapter 3) score-boarding, out-of-order issue Explicitly parallel processors(Chapter 4 vector machines, vLlw machines, multithreaded machines Multiprocessor architectures( Chapter 5, Chapter 6) memory models, cache coherence, synchronization 1/30/2021 中国科学技术大学
5 本课程的主要内容 • Simple machine design（Chapter 1, Appendix A, Appendix C） – ISAs, Iron Law, simple pipelines • Memory hierarchy (Chapter 2，Appendix B) – DRAM, caches, virtual memory systems • Complex pipelining (Chapter 3) – score-boarding, out-of-order issue • Explicitly parallel processors (Chapter 4) – vector machines, VLIW machines, multithreaded machines • Multiprocessor architectures (Chapter 5, Chapter 6) – memory models, cache coherence, synchronization 1/30/2021 中国科学技术大学
为什么学这门课 深入理解计算机体系结构有助于: 开展体系结构研究与设计的基础 There are still many challenges left Example: the CPU-memory gap 更好地设计与实现操作系统、编译器 Need to re-evaluate the current assumptions and tradeoffs Example: gigabit networks Modern computers need better optimizing compilers and better programming languages 更好地设计与实现应用程序 Understand the performance implications of algorithms, data structures, and programming language choices 1/30/2021 中国科学技术大学
1/30/2021 中国科学技术大学 8 为什么学这门课 深入理解计算机体系结构有助于: • 开展体系结构研究与设计的基础 – There are still many challenges left – Example: the CPU-memory gap – ……. • 更好地设计与实现操作系统、编译器 – Need to re-evaluate the current assumptions and tradeoffs – Example: gigabit networks – Modern computers need better optimizing compilers and better programming languages • 更好地设计与实现应用程序 – Understand the performance implications of algorithms, data structures, and programming language choices
Chapter1量化设计与分析基础 11引言 计算机的分类 计算机体系结构的定义 现代计算机系统发展趋势 ·12定量分析基础 1/30/2021 中国科学技术大学
Chapter1 量化设计与分析基础 • 1.1 引言 –计算机的分类 –计算机体系结构的定义 –现代计算机系统发展趋势 • 1.2 定量分析基础 1/30/2021 中国科学技术大学 9