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