Chair of Computer Science 3 (Hardware Architectures)
Architectures of Supercomputers / Architekturen von Superrechnern [ArchSup] -
- Lecturers:
- Dietmar Fey, Philipp Suffa
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, No registration, just come to the first lecture to get the StudOn password
- Fields of study:
- WPF INF-BA-V-RA ab 5
WPF CE-MA 1-3
WPF CE-MA-INF 1-3
WPF CE-BA-TW 3-6
WPF INF-MA 1-3
WF ICT-MA 1-3
| | Mon | 12:15 - 13:45 | HF-Technik: SR 05.222 | |
Suffa, Ph. |
Exercises Architectures of Supercomputers / Übungen Architekturen von Superrechnern [ÜArchSup] -
- Lecturers:
- Shima Hosseinzadeh, Jonas Schmitt
- Details:
- Übung, 2 cred.h, ECTS: 2,5
- Dates:
- Tue, 10:15 - 11:45, Zoom-Meeting
Wed, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting
There will be no exercise in the first lecture week of the semester
- Fields of study:
- WPF INF-BA-V-RA ab 5
WPF CE-MA 1-3
WPF CE-MA-INF 1-3
WPF CE-BA-TW 3-6
WPF INF-MA 1-3
WPF ICT-MA 1-3
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Computational Engineering 1 [CE1] -
- Lecturer:
- Dietmar Fey
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, nur Fachstudium
- Dates:
- Tue, 10:15 - 11:45, 01.255-128
Wed, 12:15 - 13:45, 01.255-128
- Fields of study:
- PF CE-BA-G 1
- Contents:
- 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
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Übungen zu Computational Engineering 1 [ÜCE1] -
- Lecturer:
- Jonas Schmitt
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium
- Fields of study:
- PF CE-BA-G 1
| | Mon | 10:15 - 11:45 | 07.150 | |
Schmitt, J. |
Irregulär stattfindende Rechnerübung. Die Termine werden in der Tafelübung bekannt gegeben. |
| Fri | 8:15 - 9:45 | 07.150 | |
Schmitt, J. |
Beginn 8.30 Uhr |
Die Geschichte der Rechentechnik I [GRT] -
- Lecturer:
- Felix Schmutterer
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 10:15 - 11:45, Zoom-Meeting
- Fields of study:
- WPF INF-BA ab 2
WPF CE-BA-SEM ab 2
WPF CE-MA-SEM ab 1
WPF INF-MA ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- • Anmeldung per StudOn
• Vortrag und anschließende Diskussion
• Erstellung einer Ausarbeitung mit den wesentlichen Punkten des Vortrags
• Anwesenheit bei den Vorträgen der anderen TeilnehmerLernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden …
• recherchieren und arbeiten mit historischen Quellen und wissenschaftlicher Literatur aus den Bereichen Informatik und Geschichte
• beschreiben Aspekte der Rechentechnik
• erarbeiten sich die Fähigkeit, wichtige Aspekte für einen wissenschaftlichen Vortrag darzustellen und strukturieren diesen
• vertreten ihre Auffassung in einer Diskussion und hinterfragen ihr Thema
• konzipieren und formulieren eine schriftliche Zusammenfassung des Vortrags
- Contents:
- Gegenstand des Seminars sind die „Meilensteine der Rechentechnik“ – ausgehend vom 19. Jahrhundert. Diese einschneidenden Entwicklungen von Rechenmaschinen zu ersten Werkzeugen der Datenverarbeitung werden zunächst den Ausgangspunkt bilden. „Turingmaschinen“ und die neuen „Bedürfnisse“ von Militär – wie etwa Chiffrierung und De-Chiffrierung – werden dann zentrale Themen des Seminars bilden. Im Fokus steht dabei stets die Funktionsweise der Maschinen. Darüber hinaus werden die Rechner konsequent im Kontext ihrer Zeit diskutiert werden. Insbesondere wird dabei auf die steigenden Anforderungen und die veränderlichen Einsatzmöglichkeiten – wie etwa im Falle der Enigma – einzugehen sein.
Die genauen Themen werden zu Semesterbeginn festgelegt. Die Themenliste kann beim Dozenten erfragt werden.
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Übung zu Geschichte der Rechentechnik [ÜGRT] -
- Lecturer:
- Felix Schmutterer
- Details:
- Übung, 2 cred.h
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting
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Heterogene Rechnerarchitekturen Online [HETRON] -
- Lecturer:
- Dietmar Fey
- Details:
- Vorlesung, Dies ist eine Online-Vorlesung, StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs4119544_join.html
- Dates:
- Dies ist eine Online-Vorlesung: https://www.studon.fau.de/crs4119544_join.html
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Informatik für Ing. I [IfI] -
- Lecturer:
- Marc Reichenbach
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, certificate, nur Fachstudium
- Dates:
- Fri, 10:15 - 11:45, H9
https://www.studon.fau.de/crs4053672.html
- Fields of study:
- WPF WING-BA-MB-ING-MG8 3-6
WPF WING-BA-IKS-ING-MG7 3-6
WPF WING-MA 1-3
WPF MB-BA-FG12 3-6
WPF MB-MA-FG12 1-3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 3-6
- Contents:
- siehe Modulbeschreibung
- Recommended literature:
- siehe Modulbeschreibung
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Übungen zu Informatik für Ing. I [UeIfI] -
- Lecturers:
- Marc Reichenbach, Tobias Baumeister
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium
- Dates:
- Fri, 14:15 - 15:45, H4
- Fields of study:
- WPF WING-BA-MB-ING-MG8 3-6
WPF WING-BA-IKS-ING-MG7 3-6
WPF MB-BA-FG12 3-6
WPF MB-MA-FG12 1-3
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 3-6
- Contents:
- siehe Modulbeschreibung
- Recommended literature:
- siehe Modulbeschreibung
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Intensivierungsübung zu Informatik für Ing. I [IueIfI] -
- Lecturer:
- Marc Reichenbach
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF WING-BA-MB-ING-MG8 3-6
WPF WING-BA-IKS-ING-MG7 3-6
WPF MB-BA-FG12 3-6
WPF MB-MA-FG12 1-3
WPF WING-MA 1-3
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Lecture Basics for Computational Engineering [BCE] -
- Lecturer:
- Dietmar Fey
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, ECTS: 15, für Anfänger geeignet
- Dates:
- Videos and exercises in StudOn course
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Exercises Basics for Computational Engineering [EBCE] -
- Lecturer:
- Dietmar Fey
- Details:
- Übung, 4 cred.h, für Anfänger geeignet
- Dates:
- Fully online: https://www.studon.fau.de/crs3709218.html
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Lecture Elementary Numerical Mathematics [ElNuMa] -
- Lecturer:
- Gerhard Wellein
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 10, Fully online via StudOn course: https://www.studon.fau.de/crs3709218.html (Password t.b.a.)
- Dates:
- to be determined
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Exercises to Elementary Numerical Mathematics [ElNuMaE] -
- Lecturer:
- Gerhard Wellein
- Details:
- Übung
- Dates:
- to be determined
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Masterprojekt Rechnerarchitektur [MAPRA] -
- Lecturers:
- Marc Reichenbach, Dietmar Fey
- Details:
- Praktikum, ECTS: 10, nur Fachstudium
- Dates:
- nach Vereinbarung
- Fields of study:
- WPF INF-MA ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- 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
- Contents:
- Je nach Ausrichtung werden verschiedenste Aspekte der Prozessortechnik von Softwareprogrammierung bis hin zu Hardwareentwicklung betrachtet. Grundsätzlich können alle Abschlussarbeiten des Lehrstuhls (http://univis.fau.de/form?__s=2&dsc=anew/thesis&anonymous=1&dir=tech/IMMD/IMMD3&ref=main&__e=681) , auch in abgewandelter Form, bearbeitet werden.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit das Masterprojekt thematisch im Rahmen der angebotenen Praktika auszurichten:
Smart Camera Praktikum (http://univis.fau.de/form?__s=2&dsc=anew/lecture_view&lvs=tech/IMMD/IMMD3/psmart&__e=681)
Praktikum Parallele Rechnerarchitekturen (http://univis.fau.de/form?__s=2&dsc=anew/lecture_view&lvs=tech/IMMD/IMMD3/parra&__e=681)
Ebenso sind auch eigene Themenvorschläge willkommen.
- Keywords:
- Master Praktikum, Rechnerarchitektur, Hardware, embedded, multicore
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Computer Architecture [RA] -
- Lecturer:
- Dietmar Fey
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 14:15 - 15:45, 00.151-113
- Fields of study:
- 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
- Contents:
- 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)
- Recommended literature:
- Patterson/Hennessy: Computer Organization und Design
Hennessy/Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach
Stallings: Computer Organization and Architecture
Märtin: Rechnerarchitekturen
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Rechnerübungen zu Rechnerarchitektur [RÜ RA] -
- Lecturer:
- Christian Widerspick
- Details:
- Übung, 2 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Abgabe von 11 Übungsaufgaben
- Fields of study:
- WPF IuK-BA ab 5
WPF IuK-MA-ES-INF 1-4
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF INF-BA-V-RA ab 5
WPF INF-MA 1-3
WF CE-BA-TW ab 3
- Prerequisites / Organisational information:
- WICHTIG: Für die Erstellung der Accounts beim RRZE die Anmeldung im Studonkurs Rechnerarchitektur (https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_212719) und dort in der Gruppe "Rechnerübung" bis 22.10.2021, 14:00 Uhr erforderlich. Die Abgabe erfolgt in zweier Gruppen. Das Passwort wird in der Vorlesung Rechnerarchitektur bekannt gegeben.
| | Thu | 12:15 - 13:45 | 00.156-113 CIP | |
Widerspick, Ch. |
| Fri | 10:15 - 11:45 | 00.156-113 CIP | |
Widerspick, Ch. |
Übungen zu Rechnerarchitektur [Ü RA] -
- Lecturer:
- Sebastian Rachuj
- Details:
- Übung, 2 cred.h, ECTS: 2,5
- Fields of study:
- WPF IuK-BA ab 5
WPF ICT-MA 1-3
WPF INF-BA-V-RA ab 5
WPF INF-MA 1-3
WPF ICT-MA-ES 1-4
WF CE-BA-TW ab 3
| | Mon | 12:15 - 13:45 | 00.151-113 | |
Rachuj, S. |
| Wed | 8:30 - 10:00 | 00.151-113 | |
Rachuj, S. |
Rechnerarchitekturen für Deep-Learning Anwendungen [RADL] -
- Lecturers:
- Philipp Holzinger, Marc Reichenbach
- Details:
- Praktikum, 8 cred.h, ECTS: 10
- Dates:
- Wed, 10:15 - 11:45, 07.150
nach Vereinbarung.
- Fields of study:
- WPF INF-BA 5
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Supercomputing Praktikum [SuCoPra] -
- Lecturer:
- Christian Widerspick
- Details:
- Praktikum, 8 cred.h, graded certificate, ECTS: 10, Die Sprache wird mit den Studierenden am Anfang der Veranstaltung abgestimmt.
- Dates:
- Wed, 12:00 - 14:00, 01.153-113 CIP
- Prerequisites / Organisational information:
- Grundkenntnisse im Umgang mit UNIX Systemen sowie Programmierung in C bzw. C++
- Contents:
- Komponenten eines Supercomputers und deren Zusammenspiel
typische Applikationen und Tuning von diesen
Administration, Monitoring, Debugging
Die Studierenden...
haben alle notwendigen Kompetenzen erworben um bei der Student Cluster Competition der SC oder ISC teilzunehmen,
können einem Cluster-Computer ingenieursmäßig planen und zusammenbauen,
die besondere Hardware-Architekturen, die sich in HPC-Systemen finden, verstehen und konfigurieren,
Applikationen installieren, ausmessen & optimieren,
den Zustand des Systems überwachen und es gegebenenfalls reparieren.
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Supercomputing-Praktikum Übung [SuCoPra-Ü] -
- Lecturer:
- Christian Widerspick
- Details:
- Übung, ECTS: 5
- Dates:
- Thu, 12:00 - 15:00, 02.153
- Fields of study:
- WPF INF-BA-PR ab 3
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Tutorium Grundlagen der Rechnerarchitektur und - organisation [TutGRa] -
- Lecturer:
- Sebastian Rachuj
- Details:
- Tutorium, 2 cred.h, nur Fachstudium
- Fields of study:
- WF INF-BA 3
WF INF-LAG ab 5
WF IuK-BA 3
- Prerequisites / Organisational information:
- Tutorium zur Auffrischung und Vertiefung der Kenntnisse der Vorlesung
Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation.
Es ist nicht nötig, mehrere Kurse pro Woche zu besuchen, da in allen der gleiche Stoff behandelt wird.
Die Tutorien werden ab dem Jahreswechsel bis zum Ende der Vorlesungszeit angeboten und bieten die Möglichkeit, Fragen zu Aufgaben aus Übungen und alten Klausuren zu stellen.
Für Klausurwiederholer empfohlen!
| | Mon | 10:15 - 11:45 | 00.152-113 | |
Rachuj, S. |
| Fri | 8:30 - 10:00 | 00.152-113 | |
Rachuj, S. |
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