授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32100:コンピュータアーキテクチャⅡ (6T) § 32101:コンピュータアーキテクチャⅡ(6X) 2023 秋セメスター 月2 理工学部 孟 林、山崎 勝弘 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス３０６号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

コンピュータを構成するプロセッサ、メモリ、及び入出力について学ぶ。まず、コンピュータで最も重要なプロセッサのデータパスと制御方式を、単一サイクル方式とパイプライン処理に分けて説明する。次に、メモリにおける記憶階層、キャッシュ、仮想記憶について説明する。さらに、入出力システムの制御、機器、割込み、RAIDなどについて言及する。

受講生の到達目標

プログラムをコンピュータ内で実行するためのプロセッサ、メモリ、入出力の方式と実現方法を理解することが目標である。
１．プロセッサを実現する単一サイクル方式とパイプライン処理とは何かを説明できる。
２．パイプライン処理の方が単一サイクル方式よりなぜ優れているかを説明できる。
３．高速大容量のメモリシステムをどのように実現するかを説明できる。
４．高い性能と信頼性を実現するために、入出力装置をどのように構成し、制御するかを説明できる。

事前に履修しておくことが望まれる科目

論理回路、コンピュータアーキテクチャⅠ

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等
1．山崎 勝弘

授業の概要と導入、コンピュータアーキテクチャⅠの復習

目標、テキスト、参考書

2．山崎 勝弘

単純な実装方式１

クロック方式、データパスの構築

3．山崎 勝弘

単純な実装方式２

ALU制御、主制御

4．山崎 勝弘

単純な実装方式３

データパス、R形式、ロード、ストア、beq、ジャンプ

5．山崎 勝弘

パイプライン処理１

パイプライン処理

6．孟　林

パイプライン処理２

データパスのパイプライン化

7．孟　林

パイプライン処理３

データハザード、フォワーディング

8．山崎 勝弘

中間テストと解説

9．山崎 勝弘

メモリアーキテクチャ１

記憶階層、キャッシュ

10．山崎 勝弘

メモリアーキテクチャ２

マルチレベルキャッシュ

11．山崎 勝弘

メモリアーキテクチャ３

キャッシュの性能

12．山崎 勝弘

メモリアーキテクチャ４

仮想記憶

13．孟　林

入出力アーキテクチャ１

割込み、入出力制御

14．孟　林

入出力アーキテクチャ２

バス、入出力機器、RAID

15．山崎 勝弘

最終講義テストと解説

授業実施形態

BCP停止の場合は、BCPレベル0～2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

【BCPレベル1の場合 / In the case of BCP level 1】対面授業　Zoomライブ配信や録画配信は行わない。

【BCPレベル2の場合 / In the case of BCP level 2】対面授業　Zoomライブ配信や録画配信は行わない。

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】Zoomライブ授業

授業外学習の指示

ICT技術の進歩は極めて速いので、普段からニュース、新聞、雑誌などで、その動向に興味を持ち、勉強しておくこと。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 0

レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 100

中間テスト、最終講義テスト、復習問題、講義参加の積極性で総合的に評価する。

成績評価方法(備考)

BCPレベル3~4の場合、中間テストと最終講義テストをWEBテストに変更する。

受講および研究に関するアドバイス

講義ノートを配布する。キーワードの穴埋め式になっているので、講義に出席して、キーワードを自分で記入すること。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
コンピュータの構成と設計（上）、第6版、2021 パターソン ＆ ヘネシー著、成田 光彰 訳 日経ＢＰ社 コンピュータアーキテクチャⅠで使用したもの。第5版でも可。

教科書(使用頻度、その他補足)

常時使用するので、毎回持ってくること。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
コンピュータアーキテクチャ　改訂2版 小柳、内田 オーム社
コンピュータアーキテクチャ 柴山　潔 オーム社
コンピュータアーキテクチャ　改訂5版 馬場　敬信 オーム社
コンピュータアーキテクチャの基礎 北村　俊明 サイエンス社
コンピュータの構成と設計（下）、第4版、2011 パターソン ＆ ヘネシー著、成田 光彰 訳 日経BP社

参考書(使用頻度、その他補足)

メモリアーキテクチャと入出力アーキテクチャの講義ノートは、小柳、内田：コンピュータアーキテクチャとパタヘネ：コンピュータの構成と設計（下）、第4版に基づいて作成してある。これらの参考書も見て勉強すること。

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,その他(教員より別途指示）

備考

【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/