About this Course

최근 조회 61,573회

In this course, you will learn to design the computer architecture of complex modern microprocessors.

All the features of this course are available for free.  It does not offer a certificate upon completion.

Learner Career Outcomes

50%

이 강좌를 통해 확실한 경력상 이점 얻기

100% 온라인

지금 바로 시작해 나만의 일정에 따라 학습을 진행하세요.

유동적 마감일

일정에 따라 마감일을 재설정합니다.

고급 단계

완료하는 데 약 18시간 필요

영어

자막: 영어

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고급 단계

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영어

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강의 계획 - 이 강좌에서 배울 내용

주

1

완료하는 데 4시간 필요

Introduction, Instruction Set Architecture, and Microcode

This lecture will give you a broad overview of the course, as well as the description of architecture, micro-architecture and instruction set architectures.

8개 동영상 (총 106분), 2 readings

8개의 동영상

Course Introduction9m

Course Overview4m

Motivation16m

Course Content9m

Architecture and Microarchitecture23m

Machine Models16m

ISA Characteristics25m

Recap1m

2개의 읽기 자료

Readings2h

Problem Set 1 & 1A

완료하는 데 3시간 필요

Pipelining Review

This lecture covers the basic concept of pipeline and two different types of hazards.

4개 동영상 (총 102분), 1 reading

4개의 동영상

Microcoded Microarchitecture14m

Pipeline Basics30m

Structural Hazard10m

Data Hazards46m

1개의 읽기 자료

Readings1시 30분

주

2

완료하는 데 3시간 필요

Cache Review

This lecture covers control hazards and the motivation for caches.

5개 동영상 (총 93분), 1 reading

5개의 동영상

Control Hazards, Jumps15m

Control Hazards, Branch24m

Control Hazards, Others7m

Memory Technologies22m

Motivation for Caches22m

1개의 읽기 자료

Readings1h

완료하는 데 3시간 필요

Superscalar 1

This lecture covers cache characteristics and basic superscalar architecture.

5개 동영상 (총 68분), 1 reading

5개의 동영상

Classifying Caches28m

Cache Performance17m

Superscalar 16m

Basic Two-way In-order Superscalar4m

Fetch Logic and Alignment11m

1개의 읽기 자료

Readings1시 30분

주

3

완료하는 데 2시간 필요

Superscalar 2 & Exceptions

This lecture covers the common issues for superscalar architecture.

4개 동영상 (총 77분), 1 reading

4개의 동영상

Baseline Superscalar and Alignment4m

Interrupts and Bypassing12m

Interrupts and Exceptions29m

Introduction to Out-of-Order Processors30m

1개의 읽기 자료

Readings45m

완료하는 데 2시간 필요

Superscalar 3

This lecture covers different kinds of architectures for out-of-order processors.

5개 동영상 (총 73분), 2 readings

5개의 동영상

Review of Out-of-Order Processors3m

I2O2 Processors19m

I2O1 Processors28m

IO3 Processors16m

IO2I Processors4m

2개의 읽기 자료

Problem Set 210m

Problem Set 1 Solutions10m

주

4

완료하는 데 1시간 필요

Superscalar 4

This lecture covers the common methods used to improve the performance of out-of-order processors including register renaming and memory disambiguation.

5개 동영상 (총 73분)

5개의 동영상

Speculation and Branch14m

Register Renaming Introduction11m

Register Renaming with Pointers to IQ and ROB24m

Register Renaming with Values in IQ and ROB12m

Memory Disambiguation9m

완료하는 데 2시간 필요

VLIW 1

This lecture covers the basic concept of very long instruction word (VLIW) processors.

5개 동영상 (총 75분), 3 readings

5개의 동영상

Limits of Out-of-Order Design Complexity13m

Introduction to VLIW21m

VLIW Compiler Optimizations21m

Classic VLIW Challenges8m

Introduction to Predication9m

3개의 읽기 자료

Readings10m

Problem Set 310m

Problem Set 2 Solutions10m

주

5

완료하는 데 3시간 필요

VLIW2

This lecture covers the common methods used to improve VLIW performance.

6개 동영상 (총 105분), 1 reading, 1 quiz

6개의 동영상

Scheduling Model Review5m

Review of Predication30m

Predication Implementation10m

Speculation Execution26m

Dynamic Events and Clustered VLIWs10m

Case Study: IA-64/Itanium21m

1개의 읽기 자료

Readings30m

1개 연습문제

Midterm36m

완료하는 데 2시간 필요

Branch Prediction

This lecture covers the motivation and implementation of branch predictors.

5개 동영상 (총 76분), 1 reading

5개의 동영상

Branch Cost Motivation6m

Branch Prediction Introduction5m

Static Outcome Prediction16m

Dynamic Outcome Prediction29m

Target Address Prediction18m

1개의 읽기 자료

Readings1h

주

6

완료하는 데 3시간 필요

Advanced Caches 1

This lecture covers the advanced mechanisms used to improve cache performance.

6개 동영상 (총 105분), 1 reading

6개의 동영상

Basic Cache Optimizations16m

Cache Pipelining14m

Write Buffers9m

Multilevel Caches28m

Victim Caches10m

Prefetching26m

1개의 읽기 자료

Readings45m

완료하는 데 2시간 필요

Advanced Caches 2

This lecture covers more advanced mechanisms used to improve cache performance.

4개 동영상 (총 70분), 2 readings

4개의 동영상

Multiporting and Banking20m

Software Memory Optimizations26m

Non-blocking Caches19m

Critical Word First and Early Restart3m

2개의 읽기 자료

Readings45m

Problem Set 3 Solutions10m

주

7

완료하는 데 3시간 필요

Memory Protection

This lecture covers memory management and protection.

5개 동영상 (총 79분), 2 readings

5개의 동영상

Memory Management Introduction13m

Base and Bound Registers11m

Page Based Memory Systems27m

Translation and Protection14m

TLB Processing12m

2개의 읽기 자료

Readings1시 15분

Problem Set 4 & 4A10m

완료하는 데 3시간 필요

Vector Processors and GPUs

This lecture covers the vector processor and optimizations for vector processors.

6개 동영상 (총 81분), 1 reading

6개의 동영상

Address Translation Review9m

Cache and Memory Protection Interaction22m

Vector Processor Introduction18m

Vector Parallelism6m

Vector Hardware Optimizations18m

Vector Software and Compiler Optimizations5m

1개의 읽기 자료

Readings1시 30분

주

8

완료하는 데 2시간 필요

Multithreading

This lecture covers different types of multithreading.

6개 동영상 (총 83분), 1 reading

6개의 동영상

Reduction, Scatter/Gather, and the Cray 19m

SIMD6m

GPUs20m

Multithreading Motivation7m

Coarse-Grain Multithreading26m

Simultaneous Multithreading12m

1개의 읽기 자료

Readings45m

완료하는 데 1시간 필요

Parallel Programming 1

This lecture covers the concepts of parallelism, consistency models, and basic parallel programming techniques.

4개 동영상 (총 60분), 1 reading

4개의 동영상

SMT Implementation17m

Introduction to Parallelism18m

Sequential Consistency21m

Introduction to Locks3m

1개의 읽기 자료

Readings30m

주

9

완료하는 데 1시간 필요

Parallel Programming 2

This lecture covers the solutions for the consistency problem in parallel programming.

5개 동영상 (총 66분)

5개의 동영상

Sequential Consistency Review3m

Locks and Semaphores10m

Atomic Operations27m

Memory Fences11m

Dekker's Algorithm14m

완료하는 데 2시간 필요

Small Multiprocessors

This lecture covers the implementation of small multiprocessors.

5개 동영상 (총 86분), 2 readings

5개의 동영상

Locking Review2m

Bus Implementation12m

Cache Coherence17m

Bus-Based Multiprocessors5m

Cache Coherence Protocols49m

2개의 읽기 자료

Readings45m

Problem Set 4 Solutions10m

주

10

완료하는 데 3시간 필요

Multiprocessor Interconnect 1

This lecture covers the design of interconnects for a multiprocessor.

4개 동영상 (총 72분), 2 readings

4개의 동영상

More Cache Coherence Protocols21m

Introduction to Interconnection Networks8m

Message Passing26m

Interconnect Design15m

2개의 읽기 자료

Readings1시 30분

Problem Set 5 & 5A10m

완료하는 데 3시간 필요

Multiprocessor Interconnect 2

This lecture covers the design of interconnects for multiprocessor and network topology.

5개 동영상 (총 77분), 1 reading

5개의 동영상

Networking Review7m

Topology18m

Topology Parameters14m

Network Performance15m

Routing and Flow Control20m

1개의 읽기 자료

Readings1시 45분

주

11

완료하는 데 3시간 필요

Large Multiprocessors (Directory Protocols)

This lecture covers the motivation and implementation of directory protocol used for coherence on large multiproccesors.

6개 동영상 (총 83분), 2 readings, 1 quiz

6개의 동영상

Credit Based Flow Control7m

Deadlock10m

False Sharing9m

Introduction to Directory Coherence12m

Implementation29m

Scalability of Directory Coherence13m

2개의 읽기 자료

Readings45m

Problem Set 5 Solutions10m

1개 연습문제

Final Exam1시 8분

강사

David Wentzlaff

Associate Professor

Electrical Engineering

자주 묻는 질문

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