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Organização e Arquitetura de Computadores I

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Sobre a aula

Este vídeo da disciplina de Organização e Arquitetura de Computadores I trata de Abstrações e tecnologias computacionais, assunto tratado no Capítulo 1 do livro texto. Este primeiro vídeo do módulo aborda: introdução; oito grandes ideias sobre arquitetura de computadores; por trás do programa; sob as tampas; e tecnologias para construção de processadores e memórias.

Disciplina

PCS3612-1 Organização e Arquitetura de Computadores I

EMENTA

Abstrações do Computador e Tecnologia: caracterização de desempenho das arquiteturas, relações básicas e a Lei de Amdahl; análise de custo e barreiras de energia. Modelos arquiteturais: Von Neuman e Harvard. Instruções: conceitos básicos de instrução, programa, processador, memória, entrada e saída e multiprocessamento; formatos, tipos e conjuntos de instruções e modos de endereçamento. Processador: organizações seriais e paralelas ("pipeline") do processador; arquiteturas RISC e CISC (características e fundamentos). Sistema de memória: hierarquia, memória cache e memória virtual. Suporte arquitetural ao sistema operacional e virtualização. Armazenamento e arquitetura de entrada e saída: princípios de operação de periféricos (disco, fita, etc.). Organização avançada de computadores: multiprocessadores com memória compartilhada, multicore, clusters, GPUs. Aplicação dos conceitos e tecnologias estudadas em um projeto de sistema não-trivial. Implementação em VHDL com síntese em FPGA.

Objetivo

Apresentar os conceitos básicos de arquitetura de computadores e formas de analisar desempenho, custo e energia dos computadores. Estudar a organização e a arquitetura dos processadores, dos sistemas de memória e dos sistemas de entrada e saída utilizados nos computadores. Introduzir a organização avançada de computadores: pipeline, superescalares e multicore. Identificar as barreiras tecnológicas.

Índice de vídeos da disciplina

1. [OAC 1] 01 - Abstrações e tecnologias computacionais: introdução
2. [OAC 1] 02 - Abstrações e tecnologias computacionais: desempenho
3. [OAC 1] 03 - Abstrações e tecnologias computacionais: barreira de potência e outros tópicos
4. [OAC 1] 04 - Instruções: A Linguagem dos Computadores
5. [OAC 1] 05 - Aritmética Computacional: introdução e inteiros
6. [OAC 1] 06 - Aritmética Computacional: ponto flutuante
7. [OAC 1] 07 - Visão geral de pipelining
8. [OAC 1] 08 - Caminho de dados e controle usando pipeline, e hazards de dados
9. [OAC 1] 09 - MIPS pipeline: hazards de controle e exceções
10. [OAC 1] 10 - Paralelismo avançado em nível de instrução
11. [OAC 1] 11 - Introdução a hierarquia de memória, e suas tecnologias
12. [OAC 1] 12 - Princípios básicos de cache
13. [OAC 1] 13 - Medindo e melhorando o desempenho da cache
14. [OAC 1] 14 - Uma estrutura comum para hierarquia de memória, exemplos da vida real, e falácias e armadilhas

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