معماری کامپیوتر یکی از درسهای مهندسی کامپیوتر است که به توصیف سیستم‌های کامپیوتری می‌پردازد. این توصیف میتواند یک توصیف سطح بالا و با پرهیز از جزئیات باشد یا میتواند یک توصیف با جزئیات باشد که به مواردی مثل ISA ،Logic Design ،MicroArchitecture Design و… بپردازد. دانشجویان مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی موظف هستند که این درس را پاس کنند. معماری کامپیوتر پیشرفته یکی از درسهایی هست که دانشجویان مهندسی کامپیوتر در مقطع ارشد می‌توانند آن را بگذرانند که در ادامه به بررسی این درس می‌پردازیم.
معرفی معماری کامپیوتر پیشرفته
درس معماری کامپیوتر پیشرفته، دانشجویان را با جنبه‌های پیشرفته طراحی پردازنده (CPU)، طراحی پردازنده گرافیکی (GPU)، تکنیک‌های کامپایلر (Compiler) برای تقویت اجرای موازی دستورات و… آشنا میکند. معماری کامپیوتر پیشرفته به مطالعه در مواردی مثل رایانش توزیع شده (Distributed Computing)، پردازش موازی (Parallel Processing)، مجموعه دستورالعمل (Instruction Set Design) و پردازش کوانتومی (Quantum Computing) و... می‌پردازد.
محتوای درس معماری کامپیوتر پیشرفته
محتوای این واحد درسی در مقطع ارشد، بدین صورت است:
- افزایش عملکرد پردازنده
- اصول Instruction Level Parallelism
- تکنیک Register Renaming
- Prediction
- Multi Threading
- VLIW
- تکنیک های کامپایلری برای ILP
- Dynamic Binary Translation
- معماری‌ها و شتاب‌دهنده‌ها
- ویژگی پردازنده‌های Embedded در مقابل General ها
- بررسی اجمالی DSPs و چالش‌های مرتبط با کامپایل
- سنتز و شتاب‌دهنده‌های سطح بالا
- امنیت سخت‌افزار
- نشت اطلاعات از طریق ریزمعماری
- محیط اجرا قابل اعتماد
- حملات Physical Side-Channel
- ورودی و خروجی کامپیوتر و حافظه‌های جانبی
- تکنیک‌های I/O
- I/O Channels
- پردازش موازی
- SIMD Architecture
- MIMD Architecture
- Processor Interconnection
- حافظه
- Virtual Memory
- Paged Memory
- Cache Memory
- Interleaved Memory
پیش نیاز های درس معماری کامپیوتر پیشرفته
پیش‌نیاز این درس، معماری کامپیوتر است؛ همچنین داشتن دانش نسبت به طراحی مدارهای دیجیتال میتواند به شما کمک کند.
دانشجویان چه مهارت‌هایی را کسب می‌کنند؟
- طراحی استراتژی‌ها برای بهره‌برداری از ILP در پردازنده‌ها
- تکنیک‌های ایستا و پویا برای ILP
- طراحی معماری پردازشگرها به‌طوری که بتوان برای آنها کامپایلرهای کارآمد نوشت.
- توسعه شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری
- مقابله با تهدیدهای امنیتی در سطح سخت افزار
معرفی کتاب معماری کامپیوتر پیشرفته
کتاب‌های مفید برای درس معماری کامپیوتر پیشرفته در بخش زیر آورده شده است:
کتاب معماری کامپیوتر پیشرفته - رویکرد سیستم‌ها
کتاب معماری کامپیوتر پیشرفته - یک رویکرد کمی
جمع‌بندی
معماری کامپیوتر به توصیف سیستم‌های کامپیوتری می‌پردازد که بهعنوان یک درس مهم در مقطع کارشناسی به دانشجویان مهندسی کامپیوتر ارائه میشود. معماری کامپیوتر پیشرفته به دانشجویان ارشد معماری کامپیوتر ارائه میشود. این درس به بررسی دقیق‌تر، گسترده‌تر و جزئی‌تر سیستم‌های کامپیوتری و بهبود برخی ضعف‌ها در کامپیوتر می‌پردازد.
آیا مدار منطقی به عنوان پیش نیاز برای این درس ضروری است؟
درس مدار منطقی، نگاهی در سطح گیتها به شما میدهد ولی معماری کامپیوتر نگاهش بهصورت کامپوننتی و کلی است بنابراین ضروری نیست اما میتواند به درک بهتر اين درس کمک کند.
برای خواندن درس معماری کامپیوتر پیشرفته باید حتما در گرایش معماری کامپیوتر باشیم؟
برخی دانشگاههای کشور این اجازه را میدهند که درسهایی را در سایر گرایشها انتخاب کنید بنابراین اگر این امکان در دانشگاه شما فراهم باشد، میتوانید درس معماری کامپیوتر پیشرفته را انتخاب کنید.
اگر گرایش معماری کامپیوتر باشیم باید درس معماری کامپیوتر پیشرفته را حتماً پاس کنیم؟
بله، چون این درس از درسهای پایهای گرایش معماری است و خیلی از فصلهای این درس در ادامه تحصیل به یک درس تخصصی جدا تبدیل میشوند بنابراین باید این درس را بهعنوان پایه خیلی از دروس گرایش معماری مطالعه کرد.
مطالب مرتبط
همه مقالات
