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[MAC0344-1] Arquitetura de Computadores

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Disciplina MAC0344 - Exemplo de um array sistólico que realiza a multiplicação de duas matrizes.
Aula 2 (03/09/2020): Histórico da evolução dos computadores: ábaco, régua de cálculo, computadores mecânicos, 1.a geração: Válvulas, Colossus, ENIAC, etc.
Aula 3 (08/09/2020): Histórico da evolução dos computadores - continuação: Segunda geração - transistor, Primeiro computador na USP e a criação do Centro de Cálculo Numérico CCN com suas contribuições, Terceira geração - VLSI, ciclo de relógio e frequência, Supercomputador Sunway, Supercomputador Fugaku.
Aula 4 (10/09/2020): Estado de arte dos computadores mais velozes do mundo segundo a lista TOP 500 (.pdf 3.8 Mbytes). A última lista completa TOP500 de junho/2020 (.html) está disponível. Passar a lista de exercício número 1.
Aula 5 (15/09/2020): Introdução a tecnologia VLSI (circuitos integrados) (.pdf 2.2 Mbytes) Motivação da importância da tecnologia de microeletrônica ou VLSI: o transistor MOS é a base para construir portas lógicas minúsculas, que são as unidades básicas (tijolos) para construir ciruitos lógicos digitais. Mostrar o princípio de funcionamento de um transistor MOS: ele pode funcionar como uma chave abre-fecha e também para armazenamento (com carga 1 ou sem carga 0).
Aula 6 (17/09/2020): Introdução a tecnologia VLSI (circuitos integrados) - Continuação. Um transistor em estado de condução (passando corrente) apresenta uma pequena resistência que é diretamente proporcional ao comprimento L e inversamente proporcional à largura W. Mostrar como podemos usar dois transistores MOS para construir uma porta NOT.
Aula 7 (22/09/2020): Introdução a tecnologia VLSI (circuitos integrados) - Continuação. Uma vez conhecida a porta NOT, é fácil mostrar o funcionamento das portas NOR e NAND. Mostrar o uso de portas NOR ou NAND para produzir qualquer função booleana. Exemplo de projetos VLSI: multiplexador 4 para 1. Relógio de duas fases. Estado-de-Arte da tecnologia VLSI: tecnologia de 7 nanômetros. Quando teremos a tecnologia de 5 nanômetros? Passar a lista de exercícios 2.
Aula 8 (24/09/2020): Processo de fabricação VLSI e breve introdução a arrays sistólicos TPU (.pdf 2.8 Mbytes) Mostrar processo de fabricação de pastilhas VLSI NMOS. Uso de VLSI para projeto de ASICs (Application Specific Integrated Circuits). Arrays sistólicos e Google TPU (Tensor Processing Unit).
Aula 9 (29/09/2020): Evolução do desempenho do processaodr (.pdf 1.3 Mbytes). Diversas técnicas são adotadas para melhorar o desempenho do processador: pipelinining, pré-busca de instruções, predicção de desvio, processador superescalar e análise de fluxo de dados, tipos de dependências: dependência verdadeira, anti-dependência, dependência de saída.
ula 10 (01/10/2020): Evolução do desempenho do processaodr - Continuação. Remoção da anti-dependência e dependência de saída. Algoritmo de Tomasulo, VLIW, execução especulativa. Passar a Lista de Exercícios 3.
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