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Organização e Arquitetura de Computadores I

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Sobre a aula

Este segmento apresenta os componentes básicos de um computador digital identificando os itens que devem ser tratados no projeto de tais sistemas. Ele apresenta um visão geral da todos os aspectos que serão detalhadas e aprofundados ao longo das aulas desta disciplina.

Disciplina

PCS3412-3 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. PCS-3412-001-Definições Arquitetura, Organização e Implementação
2. PCS-3412-003-Modelo de Von Neumann
3. PCS-3412-004-Computador e suas Máquinas Virtuais
4. PCS-3412-002-Influências no Desempenho de arquitetura de computadores
5. PCS-3412-005-Componentes Básicos de um Computador
6. PCS-3412-006-Intruções de Máquina
7. PCS-3412-007-Arquitetura do Processador MIPS 32
8. PCS-3412-008-Assembler do MIPS 32
9. PCS-3412-009-Arquitetura ARM 8 comprada com M IPS 32
10. PCS-3412-010-Arquitetura Intel x86
11. PCS-3412-011-Metodologia de Projeto Estruturado de Computadores
12. PCS-3412-012-Projeto De Módulos Digitais
13. PCS-3412-013-Projeto do MIPS Mono-Ciclo, Multi-Ciclo e Pipeline - Parte 1
14. PCS-3412-014- Descrição em ASMD - recordação
15. PCS-3412-015- Arquitetura do Pico TM 16
16. PCS-3412-016-Escalonamento - Síntese do ASM
17. PCS-3412-017-Síntese do Fluxo de Dados de Sistemas Digitais - Parte I
18. PCS-3412-018-Síntese do Fluxo de Dados - Parte 1
19. PCS-3412-019-Síntese do fluxo de Dados - Parte 2
20. PCS-3412-020-Síntese do Fluxo de Dados - Parte 3
21. PCS-3412-021-Síntese do Fluxo de Dados Parte 4
22. PCS-3412-022-Síntese do Fluxo de Dados-Unidades funcionais - Parte 5
23. PCS-3412-023-Síntese do Fluxo de dados - Interconexões - Parte 6
24. PCS-3412-024-Síntese do Fluxo de Dados - Exercício parte 7
25. PCS-3412-025-MIPS Mono,Multi e Pipeline - Parte 2
26. PCS-3412-026-MIPS Mono, Multi e Pipeline - Parte 3
27. PCS-3412-027- Exercício sobre síntese do Fluxo de dados - Escalonamento
28. PCS-3412-0028-Exercício de Síntese do Fluxo de Dados - Minimizações
29. PCS-3412-029-Exemplos de síntese do FD e Estruturas em Pipeline
30. Pcs-3412-030-Desempenho de Arquiteturas
31. Pcs-3412-031-Pico-TM-16-Pipeline-Exercicios-Desempenho
32. Pcs3412-032-Unidade de Controle I
33. PCS3412-033-Unidade de controle II
34. PCS-3412-034-Unidade de Controle III
35. PCS-3412-035-Unidade de Controle IV
36. PCS-34123-036-Microprogramação
37. PCS-3412-037- Hierarquia de Memória I
38. PCS-3412-038-Hierarquia de Memória II
39. PCS-3412- 039- HIERARQUIA DE MEMÓRIA III
40. PCS-3412-040-Arquitetura de Entrada e Saída de dados

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