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| 開講年度 | 2018 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学部情報工学科 ・専門教育 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 2年次 |
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| 選択・必修 | 必修 |
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| 授業科目名 | 計算機ハードウェア | |
| けいさんきはーどうぇあ | ||
| Computer Hardware | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| 他学部・他研究科からの受講 |
他専攻の学生の受講可, 自専攻の学生の受講可, 他研究科の学生の受講可, 自研究科の学生の受講可 |
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| 市民開放授業 | 市民開放授業ではない | |
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
木曜日 7, 8時限 |
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| 開講場所 | 工学部15番教室 | |
| 担当教員 | 木村 文隆（非常勤講師） | |
| Fumitaka KIMURA | ||
| 授業の概要 | 講義の前半で乗除算器、算術論理演算ユニットの構成・動作法や浮動小数点演算の仕組みについて解説する．講義の後半ではプロセッサのベースになっている単一クロックサイクル方式のデータパス構成と制御ユニットの論理設計について解説する。 |
|---|---|
| 学習の目的 | コンピュータハードウェアの構成、設計法の基礎を身に付ける。加えて、各命令の実行時間がどのように定まるか、その命令の使用が性能にどのように影響するかなどコンピュータの特性を理解して、高効率、高性能な現代のコンピュータアーキテクチャの基本を理解する． |
| 学習の到達目標 | 四則演算のアルゴリズムを実現するハードウェアの仕組について学び、性能上の要で最も洗練されたハードウェアの１つであるＣＰＵ演算部の構成、設計法を習得する。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 教科書 | コンピュータの構成と設計【上】第5版（パターソン＆ヘネシー，日経BP社） |
| 参考書 | ハードウェア入門（柴山潔，サイエンス社）、 コンピュータシステムの基礎（宮沢修二他，ＩＴＥＣ）、コンピュータアーキテクチャ（馬場敬信，オーム社） |
| 成績評価方法と基準 | 評価は定期試験の点数で行う。最終成績は10点満点として６以上を合格とする。 |
| オフィスアワー | 講義終了後に教室または第２合同棟５階木村教員室にて対応。電子メールによる受け付け可、E-mail:kimura@hi.info.mie-u.ac.jp, be7iwxcx@zm.commufa.jp |
| 受講要件 | |
| 予め履修が望ましい科目 | 計算機基礎、論理設計及び演習、計算機アーキテクチャ I |
| 発展科目 | 計算機アーキテクチャ II |
| 授業改善への工夫 | 基礎的な事柄を例題を用いてわかりやすく説明する．理解度、演習の達成度を考慮して、講義の内容や進め方を調整する。 |
| その他 | 各回の講義を受講するにあたって、予習および復習が必要。 |
| キーワード | アドレシング、命令形式、浮動小数点形式、丸め、データパス、ＡＬＵ、命令デコーダ，制御ユニット |
|---|---|
| Key Word(s) | addressing, instruction format, floating point format, round, data path, ALU, instruction decoder, control unit |
| 学習内容 | 第１回 加算・減算とALU 第２回 乗算器構成とその動作 第３回 除算器構成とその動作 第４回 浮動小数点形式 第５回 浮動小数点加減乗除算 第６回 演算の正確性と丸め 第７回 基本的な命令セットの実現方式 第８回 論理設計とクロック方式 第９回 データパスの基本ユニット構築（１） 第１０回 データパスの基本ユニット構築（２） 第１１回 単純なデータパスの構築 第１２回 制御ユニットの設計 第１３回 データパスの動作 第１４回 単一クロックサイクル制御方式の問題点 第１５回、演習問題 第１６回 定期試験 |
| 事前・事後学修の内容 | ３章と４章の演習問題を解いて事後学習すること． |
| ナンバリングコード(試行) |
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※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら