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コンピュータアーキテクチャ I

• お茶の水女子大学で行っている「コンピュータアーキテクチャ I」の講義の資料です
• たまにアニメーションを使うため，読む際はパワーポイントの方が良いかもしれません
• 表示がずれる場合や特に気にしない場合は PDF 版をみてください

修正履歴

講義資料

1. イントロ （PDF版）
   • コンピュータ・アーキテクチャとは？
   • コンピュータの種類
   • ソフトウェアとの関係

以下はまだ 2023 年度版です

2. コンピュータの基本 （PDF版）
   • 命令やプログラム，機械語とはなにか
   • 単純な CPU の構造と動作
   • C 言語との対応
3. 数値表現，実際の命令セットと論理回路 （PDF版）
   • 2進数と16進数
   • 実際の命令セットの例
   • 論理回路による実装
4. 論理回路の実装 （PDF版）
   • 論理回路の実装方法
   • 回路の遅延や消費エネルギー
5. 命令パイプライン （PDF版）（注意：この回はアニメーションが多いので閲覧の際はパワポ版が推奨です）
   • シングル・サイクル・プロセッサの動作
   • 上記のパイプライン化
   • パイプライン化の性能への影響
6. ハザード （PDF版）（注意：この回はアニメーションが多いので閲覧の際はパワポ版が推奨です）
   • 構造ハザードと非構造ハザード
   • ハザードの回避方法
7. 命令の並列実行 （PDF版）
   • 命令の並列実行の基本
   • データ依存
   • 静的/動的命令スケジューリング
8. 性能モデル （PDF版）
   • クロック周波数と IPC
   • 理想的な実行とハザードが起きた場合の性能
9. メモリとキャッシュ （PDF版）
   • メモリの構造
   • 容量と速度
   • キャッシュの基本
10. キャッシュの詳細 （PDF版）
    • キャッシュの構造
    • 行列積の例
11. 仮想メモリと特権モード （PDF版）
    • 仮想メモリ
    • 特権モード
12. 最終回（前回課題の説明） （PDF版）

補足

1. 練習問題 （PDF版）