Dozent	Oliver Bringmann HeadOliver Bringmann
Vorlesung	Di, 14 c.t. - 16 Uhr, Erste Vorlesung: 15.10.2024, Raum: A301 außer am 24.12.24, 31.12.24
Übungsleitung	Simon Garhofer ResearcherSimon Garhofer
Übungsgruppe	Dienstags 14 c.t. - 16 Sand A301
Umfang	2 SWS / 6 LP
Prüfung	Hauptklausur: 20.02.25, 12:00 - 14:00, Sand F119 Nachklausur: 10.04.25, 10:00 - 12:00, Raum TBA
Kursart	Vorlesung+Übung (6 LP)
Modulnummer	INF4317
Eintrag im Kurskatalog	Alma
Lernplattform	Ilias

Inhalt

Diese Vorlesung behandelt das Thema der parallelen Datenverarbeitung aus dem Blickwinkel der Rechnerarchitektur. Es werden Rechnerarchitekturkonzepte vorgestellt, mit deren Hilfe Parallelität auf verschiedenen Ebenen zur Leistungssteigerung ausgenutzt werden kann.

Das Modul umfasst dabei u.a. die folgenden Themen:

• Parallelismus auf Maschinenbefehlsebene: Superskalartechnik, spekulative Ausführung, Sprungvorhersage, VLIW-Prinzip, mehrfähdige Befehlsausführung
• moderne Parallelrechnerkonzepte: speichergekoppelte Parallelrechner, symmetrische Multiprozessoren, Multiprozessoren mit verteiltem gemeinsamem Speicher, nachrichtenorientierte Parallelrechner
• Multicore-Architekturen
• Cache-Kohärenzprotokolle
• Leistungsbewertung von Parallelrechensystemen
• parallele Programmiermodelle
• Verbindungsnetze (Topologie, Routing)
• heterogene Systemarchitekturen
• GPU

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen erweiterte fachliche Kompetenzen im Bereich moderner Rechnerarchitekturen mit Fokus auf Parallelarchitekturen, Verbindungsnetzwerke und heterogene Systeme. Sie kennen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Parallelarchitekturen sowie die bei der Programmierung derartiger Systeme auftretenden Schwierigkeiten. Dies befähigt die Studierenden entsprechende Programmierkonzepte für parallele Architekturen situationsadäquat anzuwenden. In den Übungen erwerben die Teilnehmenden ein weitergehendes Verständnis für die Komplexität paralleler Vorgänge und die daraus resultierenden Schwierigkeiten. Durch die selbstständige Bearbeitung in kleinen Gruppen werden Teamfähigkeit und Führungsqualitäten in besonderem Maße gefördert.

Literatur

J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Computer Architecture: A Quantitive Approach, Morgan Kaufmann Publishers Inc, Elsevier, 6. Auflage, 2018.

Bemerkung

Die Organisation der Übungen (Gruppeneinteilung, Bekanntgabe von Zeiten und Räumen usw.) findet in der ersten Vorlesungstunde statt.

Voraussetzungen

Grundlagen der Rechnerarchitektur oder eine vergleichbare Veranstaltung wird empfohlen.