Tekintettel a szakterület rohamos fejlődésére, a tárgy célja a processzor- és rendszerszintű architektúrák területén az aktuálisan kibontakozó ok-okozati összefüggések, trendek, valamint konkrét processzor- és rendszertechnikai megvalósítások bemutatása. A tárgy szemléletmódjában a tervezési tér koncepciójára épít.

Korszakváltás a processzorok fejlődésében

A hatékonysági, a disszipációs és a skew korlát, a többmagos, többszálas processzorok megjelenésének
szükségszerűsége.

Az utasításszintű párhuzamos processzorok fejlődésének áttekintése

Az időbeli, a kibocsátási és az utasításon belüli műveleti párhuzamosságok egymást követő kiaknázásán alapuló fejlődési ív, a kapcsolódó processzor típusok és a megjelenő szűk keresztmetszetek feloldására bevezetett innovatív technikák.

A szuperskalár processzorok tervezési tere és megvalósítása

Az utasítás lehívás, dekódolás, elágazásbecslés, utasítás kibocsátás, utasítás várakoztatás, regiszter átnevezés és a szekvenciális konzisztencia biztosítása. Reprezentatív szuperskalár processzor architektúrák

Többmagos processzorok

A többmagos processzorok tervezési terének főbb dimenziói; a gyorsítótár hierarchia, a memória- és a buszkapcsolat megvalósítási alternatívái, reprezentatív megvalósítások.

Többszálas processzorok

Többszálasítási alternatívák; a durván-, finoman szemcsézett ill. szimultán többszálú processzorok, a többszálú megvalósítás kihatása a processzor- és a rendszerarchitektúrára, reprezentatív megvalósítások.

A szuperskalár processzorok rendszerarchitektúrája

Az asztali processzorok rendszerarchitektúrájának elemei, gyorsítótár hierarchiák, processzor- és perifériabuszok, lapkakészletek, alaplaptípusok, reprezentatív megvalósítások.

Bevezetés a szerver architektúrákba

Szerverek főbb alkalmazási területei, azok igényei, vonatkozó benchmarkok (file-, web-, levelező stb. szerver benchmarkok). Hagyományos és penge szerverek, elterjedt kétprocesszoros szervercsaládok, lapkakészleteik, az operatív tárral, háttértárral, hálózattal való ellátás szempontjai, alternatívák, jellemző megvalósítások.

VLIW (EPIC) architektúrák/processzorok

A VLIW architektúrák jellemzői, a statikus függőségkezelés. Kezdeti VLIW processzorok, az EPIC architektúra és megvalósítása. Reprezentatív implementációk.

Előadás

A félév során a hallgatók 2-3 fős csoportokban kiadott aktuális témákat dolgoznak fel és prezentálnak.

a. A szorgalmi időszakban: féléves feladat

b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

Vizsgaosztályzat megállapításának módja: a féléves feladat és a szóbeli vizsga eredményének súlyozott átlaga (30%/70%).

c. Elővizsga:

Tvsz szerint.

Előzetes megbeszélés alapján.

Az előadáshoz jegyzet nincs. A szükséges kiegészítő információkat és irodalomjegyzéket a hallgatók az előadáson kapják meg, ill. azok a tárgy honlapján (www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimmd293/) érhetők el.