  シラバス参照
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| 科目名／Course: 計算機アーキテクチャ／Computer Architecture | |
| 科目一覧へ戻る | 2023/11/02 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
計算機アーキテクチャ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Computer Architecture |
| 時間割コード ／Registration Code |
21143701 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報通信工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○森下 賢幸 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
森下 賢幸 |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2023年度 |
| 開講期間 ／Term |
前期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
2年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2023/02/16 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
計算機アーキテクチャは，コンピュータのハードウェアやコンピュータのプログラミングを理解するために重要な基礎科目の一つである．この講義の目標は，現代のコンピュータの構成原理となっているノイマン型コンピュータの基本アーキテクチャについて，その原理を修得し，特徴や性能について考察することである． |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
「離散数学」のブール代数の基礎知識?「計算機工学入門＜計算機科学序説＞」のコンピュータの基礎知識 ノイマン型コンピュータ、命令セットアーキテクチャ、機械語、アセンブラ言語、メモリアーキテクチャ |
| 履修上の注意 ／Notes |
「離散数学」および「計算機工学入門＜計算機科学序説＞」を履修していることが望ましい．授業計画にあげた項目に従って講義を行う予定であるが，番号は必ずしも一回分の講義に対応しているわけではない． |
| 教科書 ／Textbook(s) |
「現代 計算機アーキテクチャ」齊藤忠夫?大森健児共著，オーム社 |
| 参考文献等 ／References |
「コンピュータの構成と設計」D.A.Patterson，J.L.Hennessy 著，日経BP 社 |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
講義資料と同時に簡単な課題や宿題を課しているので、各自復習をよく行うこと. |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| アクティブラーニングに関する事項 ／Attention Relating to Active Learning |
課題（宿題等） |
| 実務経験に関する事項 ／Attention Relating to Operational Experiences |
該当しない |
| 備考 ／Notes |
本科目は、一部または全部をオンライン授業で実施する可能性がある． |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [コンピュータシステムとアーキテクチャ] コンピュータシステムの基本的な構成について述べる. |
授業概要と授業計画を配布する. | |
| 2 | 2 | [ノイマン型コンピュータ] 現代のコンピュータの基礎となるノイマン型コンピュータについて、特徴を述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 3 | 3 | [命令セットアーキテクチャ] ノイマン型コンピュータの基本的なアーキテクチャである命令セットアーキテクチャについて、構成と機能について述べる. |
当回講義資料 レポート課題 モデルコンピュータの概要 |
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| 4 | 4 | [機械語およびアセンブラ] コンピュータが理解できる言語である機械語と対応する人間が理解しやすいアセンブラ言語についてモデルプロセッサを用いて説明する. |
当回講義資料 レポート課題 |
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| 5 | 5 | [機械語およびアセンブラ演習] 簡単な例を用いてプログラムを行う. |
当回講義資料 レポート課題 |
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| 6 | 6 | [コンピュータの歴史] コンピュータの歴史について、５つの世代について説明する. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 7 | 7 | [コンピュータアーキテクチャの分類と評価] コンピュータアーキテクチャの分類方法とそれらの評価方法について述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 8 | 8 | [プロセッサの機能] プロセッサ内部の機能、特に演算処理部について述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 9 | 9 | [パイプライン処理] 高速化のための手法であるパイプライン処理について、構成と機能を説明する. |
当回講義資料 レポート課題 |
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| 10 | 10 | [パイプライン処理演習] 例を用いてパイプライン処理の方法について演習を行う. |
当回講義資料 レポート課題 |
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| 11 | 11 | [ 命令レベル並列処理] 高速化のための並列処理について、命令レベル並列処理を取り上げ、構成と特徴について述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 12 | 12 | [仮想メモリ] メモリアーキテクチャとして高性能化の手段である仮想メモリについて述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 13 | 13 | [キャッシュ] メモリアーキテクチャとして高速化の手段であるキャッシュメモリについて述べる. |
ウェブテスト代替え問題を実施すること。 | 当回講義資料 レポート課題 |
| 14 | 14 | [最新のコンピュータ] 最新のコンピュータの例を示し、性能などの理解を深める. |
当回講義資料 | |
| 15 | 15 | [期末試験] 全範囲から選択して問題を提示し、対面で試験を実施する. |
期末試験問題 | |
| 16 | 16 | [期末試験に対する解答] 期末試験の問題に対する解答例を挙げ、授業内容への理解を深める． |
期末試験の解答例 |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | コンピュータ内部のデータ表現と計算方法の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 2 | コンピュータの歴史とアーキテクチャの分類方法の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 3 | プログラム言語とアーキテクチャの関係に関する知識の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 4 | プロセッサの機能に関する知識の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 5 | メモリシステムおよび仮想メモリやキャッシュの機能の把握ができる（D) | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
レポート＆課題 | ウェブテスト | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | コンピュータ内部のデータ表現と計算方法の修得ができる（D) | ○ | ○ | ||||
| 2 | コンピュータの歴史とアーキテクチャの分類方法の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | |||
| 3 | プログラム言語とアーキテクチャの関係に関する知識の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | |||
| 4 | プロセッサの機能に関する知識の修得ができる（D) | ○ | ○ | ○ | |||
| 5 | メモリシステムおよび仮想メモリやキャッシュの機能の把握ができる（D) | ○ | ○ | ○ | |||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
30 | 50 | 20 | ||||