معماری کامپیوتر پیشرفته

معماری کامپیوتر آموزش جامع معماری کامپیوتر در مهندسی کامپیوتر، معماری کامپیوتر مجموعه‌ای از قوانین و روش‌هایی است که به چگونگی طراحی، کارکرد، سازماندهی و پیاده سازی (ساخت) سیستم‌های کامپیوتری می‌پردازد، در این صفحه به بررسی و آموزش کامل معماری کامپیوتر پرداخته شده است 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 کامپیوترمهندسی کامپیوتر چیست؟ معرفی رشته کامپیوتر توسط اساتید شریفاین صفحه به معرفی کامل رشته کامپیوتر، اعم از دروس رشته کامپیوتر، درآمد رشته کامپیوتر، شغل های رشته کامپیوتر، گرایش ها و زیر شاخه های رشته کامپیوتر پرداخته است 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)پردازنده (CPU) چیست؟ بررسی انواع، وظایف و کاربردهاسی پی یو قلب کامپیوتر و کامپیوتر قلب دنیای کنونی است، بنابراین در این صفحه به معرفی و بررسی سی‌پی‌یو یا همان پردازنده مرکزی (CPU) پرداخته‌ شده، و بطور کامل توضیح داده‌ایم که CPU از چه بخش هایی تشکیل شده و هر بخش چه وظایف و مشخصاتی دارد.، طراحی پردازنده گرافیکی (GPU)پردازنده گرافیکی (GPU) چیست؟ بررسی انواع، وظایف و کاربردهادر این مقاله به تاریخچه پردازنده گرافیکی، علت به وجود آمدن آن، انواع GPUها و همچنین مزایا و معایب هر یک متناسب با نیاز کاربران پرداخته‌ شده است، تکنیک‌های کامپایلر (Compiler)کامپایلر چیست و چگونه کار میکند و چرا از آن استفاده میشود؟کامپایلر (Compiler) یک برنامه‌ی خاص برای ترجمه سورس کد‌های (Source Code) یک زبان برنامه نویسی، به زبان ماشین یا بایت کد و یا یک زبان برنامه نویسی دیگر است 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:

1. افزایش عملکرد پردازنده
   • اصول Instruction Level Parallelism
   • تکنیک Register Renaming
   • Prediction
   • Multi Threading
   • VLIW
   • تکنیک های کامپایلری برای ILP
   • Dynamic Binary Translation
2. معماری‌ها و شتاب‌دهنده‌ها
   • ویژگی پردازنده‌های Embedded در مقابل General ها
   • بررسی اجمالی DSPs و چالش‌های مرتبط با کامپایل
   • سنتز و شتاب‌دهنده‌های سطح بالا
3. امنیت سخت‌افزار
   • نشت اطلاعات از طریق ریزمعماری
   • محیط اجرا قابل اعتماد
   • حملات Physical Side-Channel
4. ورودی و خروجی کامپیوتربررسی و آموزش ورودی و خروجی های کامپیوتردر این صفحه به معرفی ورودی و خروجی کامپیوتر و بررسی انواع دستگاه های ورودی و خروجی کامپیوتر نظیر کارت گرافیک، اسکنر و ... پرداخته شده است و حافظه‌های جانبی
   • تکنیک‌های I/O
   • I/O Channels
5. پردازش موازی
   • SIMD Architecture
   • MIMD Architecture
   • Processor Interconnection
6. حافظهحافظه در کامپیوتر، همه چیز در مورد حافظه در معماری کامپیوتردر این مقاله به بررسی کامل حافظه در کامپیوتر، انواع حافظه در کامپیوتر، کش، روش‌های آدرس دهی کش، نگاشت آدرس و موارد دیگر می‌پردازیم
   
   • 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 افزارسخت افزار چیست - بررسی اجزای اصلی سخت افزار کامپیوتردر این صفحه بررسی شده که سخت افزار چیست و سخت افزار کامپیوتر به زبان ساده معرفی شده است، همچنین به بررسی اجزای اصلی سخت افزار کامپیوتر پرداخته شده است 

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

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.

مطالب مرتبط

همه مقالات

نحوه محاسبه تراز در کنکور ارشد

پادکست بررسی درس طراحی الگوریتم

عبارت منظم در نظریه زبانها

سرفصل درس سیگنال ها و سیستم ها