Computerarchitektur

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 15.0 vom 23.02.2023

11B1120

Computer Architecture

• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Informationstechnik (M.Ed.)

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Moderne Computer-Systeme werden in Bezug auf den Aufbau und die Anzahl der verwendeten Prozessoren immer komplexer. Das Modul Computerarchitektur präsentiert allgemeine Methoden des Rechnerentwurfs und vertieft die Prinzipien leistungsfähiger Prozessoren (Pipelining, Speicherorganisation, parallele Befehlsausführung etc.). Darauf aufbauend werden Konzepte der Parallel- und Hochleistungs-Rechner behandelt und teilweise von den Studierenden in Referaten selbst erarbeitet und präsentiert.

• Grundprinzipien des Rechnerentwurfs
• Optimierte Prozessorarchitekturen
• Instruction-Level-Parallelismus
• Speicherhierarchien und Speicherorganisation
• Grundlagen der Parallelrechner
• Ausgewählte Aspekte moderner Parallelrechner (Referate der Studierenden)

Wissensverbreiterung
Studierende, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über ein breit angelegtes Wissen über moderne Computerarchitektur-Konzepte.
Wissensvertiefung
Nach dem Abschluss dieses Moduls haben die Studierenden vertiefte Kenntnisse über leistungsfähige Mikroprozessoren und ihre Verwendung in Parallelrechnern erworben.
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden den Aufbau und die Leistungsfähigkeit verschiedener Computerarchitekturen bewerten und geeignete Architekturen für ein vorgegebenes Aufgabengebiet auswählen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls vorhandene Computerarchitekturen verstehen und deren Funktionsweise erläutern. Sie können neue Aspekte aus wissenschaftlichen Fachtexten extrahieren und diese strukturiert und übersichtlich (z. B. in Form eines Referats) präsentieren und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Nach Abschluss dieses Moduls haben die Studierenden einen breiten Überblick über moderne Computerarchitekturen und können sich effizient in neue Technologien einarbeiten.

Vorlesung, Referate der Studierenden zu vorgegebenen Themen aus dem Bereich der Computerarchitektur

Grundlagen Technische Informatik, Rechnerorganisation, Programmierung 1 und 2 (I)

Weinhardt, Markus

• Weinhardt, Markus
• Lang, Bernhard
• Gehrke, Winfried

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U. Brinkschlute, T. Ungerer: Mikrocontroller und Mikroprozessoren, 3. Auflage, Springer-Verlag, Heidelberg, 2010A. S. Tanenbaum, T. Austin: Rechnerarchitektur - Von der digitalen Logik zum Parallelrechner, 6. Auflage, Pearson Studium, 2014J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach, 5. Auflage, Moran Kaufmann, 2011

• Referat
• Klausur 2-stündig

Im Normalfall gilt die Prüfungsform Referat. Nur falls dies aufgrund einer zu hohen Teilnehmerzahl nicht möglich ist, wird die Vorlesung das ganze Semester über gehalten und eine Klausur durchgeführt.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch