Details

Представлен материал лекций, которые читаются по дисциплине «Архитектура компьютера» в высшей школе программной инженерии СПбПУ. Рассмотрены принципы построения и архитектуры современных процессоров, мультипроцессорных систем, периферийных устройств, а также низкоуровневое программирование. Учебник предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 09.03.04 «Программная инженерия» и 09.03.03 «Прикладная информатика», изучающих дисциплину «Архитектура компьютера».

• Оглавление
• Глава 1. Процессоры. Архитектурные пути обеспечения параллельности уровня команд
  • 1.1. Пути повышения производительности
  • 1.2. Способы оценки производительности средств вычислительной техники
  • 1.3. Архитектуры реализации параллельности выполнения команд. Конвейеризация. Суперскалярная архитектура. Процессоры с длинным командным словом
  • 1.4. Структурные конфликты, зависимости по данным и по управлению
    • 1.4.1. Структурные конфликты
    • 1.4.2. Конфликты по данным и методы их преодоления
    • 1.4.3. Конфликты по управлению
    • 1.4.4. Проблемы реализации точного прерывания в конвейере
    • 1.4.5. Статическое и динамическое предсказание переходов
    • 1.4.6. Параллелизм на уровне выполнения команд
    • 1.4.7. Методы ускорения переключения контекста процессора
  • 1.5. Аппаратная поддержка суперскалярных процессоров
  • 1.6. Архитектура машин с длинным командным словом
• Глава 2. Архитектуры процессоров
  • 2.1. Intel процессоры с архитектурой x86
    • 2.1.1. Процессор Pentium (архитектура P5)
    • 2.1.2. Процессоры Pentium (архитектура P6)
    • 2.1.3. Режим системного управления SMM (System Management Mode) и режимы управления энергопотреблением
    • 2.1.4. HyperThreading
    • 2.1.5. Векторные команды
    • 2.1.6. Многоядерные процессоры Intel Core i
  • 2.2. ARM Advanced RISC Machine
  • 2.3. Микропроцессоры RISC- V
  • 2.4. Микропроцессоры с архитектурой POWER
  • 2.5. Процессоры с длинным командным словом. Микропроцессоры с архитектурой Itanium
• Глава 3. Мультипроцессорные системы
  • 3.1. Уровни параллелизма. Гранулярность
  • 3.2. Закон Амдала
  • 3.3. Информационные модели
  • 3.4. Классы параллельных архитектур. Классификация Флинна
  • 3.5. Мультипроцессоры UMA с шинной организацией
  • 3.6. Мультипроцессоры NUMA (nonuniform memory access)
  • 3.7. MPP архитектура. Сеть процессоров
  • 3.8. Кластеризация
  • 3.9. Нейронная сеть (нейрокомпьютер)
  • 3.10. Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой
• Часть 4. Кодирование аналогового сигнала. Звук
  • 4.1. Дискретизация аналогового сигнала
  • 4.2. Ошибки дискретизации. Погрешности преобразования
  • Динамическая погрешность
  • 4.3. Теорема Котельникова. Эффекты дискретизации. Мел-кепстральные коэффициенты (MFCC)
  • 4.4. 3D звук
  • 4.5. Организация Sound blaster и звуковые эффекты
  • 4.6. Форматы мультимедийных файлов WAV, MP3 и др. Форматы контейнеров RIFF
  • 4.7. Библиотеки программ для работы со звуком
  • 4.8. Нейронные сети для работы со звуком
• Часть 5. Фотоприемники и видеосистемы
  • 5.1.Фотоприемники на приборах с зарядовой связью
  • 5.2. КМОП-фотоприемники
  • 5.3. Системы технического зрения
  • 5.4. Video Blaster. Web-камера
  • 5.5. Библиотеки для работы с видео. OpenCV, FFmpeg
  • 5.6. Нейронные сети для работы с видео и изображениями
• Часть 6. Средства вывода информации. Интерфейсы
  • 6.1. Принтеры
  • 6.2. Магнитные диски. Системы хранения
  • 6.3. Интерфейсы
• Заключение
• Список контрольных вопросов
• Библиографический список