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Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur)
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Computational Engineering 1 [CE1(A)] -
- Dozent/in:
- Dietmar Fey
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, 01.255-128
Mi, 12:15 - 13:45, 01.255-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF CE-BA-G 1
- Inhalt:
- Basiskomponenten eines Rechners
Grundlagen der Architektur von Hochleistungsprozessoren (GPGPU, homogene und heterogene Multi-/Vielkern- Prozessoren) Parallelrechnerarchitekturen Parallelisierungsstrategien und deren Abbildung auf Architekturen Leistungsmaße für parallele Architekturen Design-Patterns für Paralleles Programmieren
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 24, fixe Veranstaltung: nein)
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Masterprojekt Rechnerarchitektur -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Marc Reichenbach, Dietmar Fey
- Angaben:
- Praktikum, ECTS: 10, nur Fachstudium
- Termine:
- nach Vereinbarung
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Anmeldung per Email oder persönlich
Grundkenntnisse Rechnerarchitektur Kenntnisse in einer Programmiersprache (vorzugsweise C oder C++) Bevorzugt sollten die Themen in kleinen Gruppen von 2-3 Studierenden bearbeitet werden
- Inhalt:
- Je nach Ausrichtung werden verschiedenste Aspekte der Prozessortechnik von Softwareprogrammierung bis hin zu Hardwareentwicklung betrachtet. Grundsätzlich können alle Abschlussarbeiten des Lehrstuhls , auch in abgewandelter Form, bearbeitet werden.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit das Masterprojekt thematisch im Rahmen der angebotenen Praktika auszurichten:
Ebenso sind auch eigene Themenvorschläge willkommen.
(erwartete Hörerzahl original: 5, fixe Veranstaltung: nein)
- Schlagwörter:
- Master Praktikum, Rechnerarchitektur, Hardware, embedded, multicore
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Rechnerarchitektur [RA(A)] -
- Dozent/in:
- Dietmar Fey
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 08:15 - 09:45, 00.151-113
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF IuK-MA-ES-INF 1-4
WPF IuK-BA ab 5
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF INF-BA-V-RA ab 5
WPF INF-MA 1-3
WF CE-BA-TW ab 3
- Inhalt:
- Die Vorlesung baut auf die in den Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation vermittelten Inhalte auf und setzt diese mit weiterführenden Themen fort. Es werden zunächst grundlegende fortgeschrittene Techniken bei Pipelineverarbeitung und Cachezugriffen in modernen Prozessoren und Parallelrechnern behandelt. Ferner wird die Architektur von Spezialprozessoren, z.B. DSPs, Embedded Prozessoren und KI-Beschleunigern behandelt. Es wird aufgezeigt, wie diese Techniken in konkreten Architekturen (Intel KabyLake, AMD Ryzen, KI-Beschleuniger TPU) verwendet werden. Zur Vorlesung werden eine Tafel- und eine Rechnerübung angeboten, durch deren erfolgreiche Beteiligung abgestuft mit der Vorlesung 5 bzw. 7,5 ECTS erworben werden können. In den Tafelübungen werden die in der Vorlesung vermittelten Techniken durch zu lösende Aufgaben vertieft. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:
Organisationsaspekte von CISC und RISC-Prozessoren Behandlung von Hazards in Pipelines Fortgeschrittene Techniken der dynamischen Sprungvorhersage Fortgeschritten Cachetechniken, Cache-Kohärenz Ausnutzen von Cacheeffekten Architekturen von Digitalen Signalprozessoren Architekturen homogener und heterogener Multikern-Prozessoren (Intel Corei7, Nvidia GPUs, Cell BE) Architektur von KI-Prozessoren (TPU, Spezielle KI-Beschleuniger) Effiziente Hardware-nahe Programmierung von Mulitkern-Prozessoren (OpenMP, SSE, CUDA) Leistungsmodellierung und -analyse von Multikern-Prozessoren (Roofline-Modell)
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 30, fixe Veranstaltung: nein)
- Empfohlene Literatur:
- Patterson/Hennessy: Computer Organization und Design
Hennessy/Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach Stallings: Computer Organization and Architecture Märtin: Rechnerarchitekturen
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