Rechnerarchitektur II

Veranstalter

Dr. Gordon Cichon

Sprechstunde

Hörerkreis

Master Informatik
Master Medieninformatik
Diplom Informatik
Diplom Medieninformatik

Vorlesungstermin(e)
(Beginn:16.04.2013)

Di 10:00-12:00 Uhr, Oettingenstraße 67, Raum 027

Übungsbetrieb

-

Hinweise zu den Übungen siehe unten

Klausur

Klausur: Montag, der 22.07. von 16:30 Uhr bis 18:00 Uhr, Raum B001, Öttingenstraße 67 (Achtung: Obligatorische Anmeldung über Uniworx bis 19.07, 12:00 Uhr)
Achtung: Die Klausureinsicht wurde im Bereich Aktuelles angekündigt.

Nachholklausur

Die Nachholklausur findet statt am Freitag, den 11. Oktober 2013 von 14:00 – 16:00 Uhr im Hörsaal B101 im Hauptgebäude am Geschwister-Scholl-Platz 1. Die vorherige Anmeldung zur Klausur über Uniworx ist Teilnahmevoraussetzung.
Achtung: Die Uhrzeit wurde auf 14:30 - 16:00 Uhr verlegt.

Material zur Vorlesung

Begleitend zur Vorlesung gibt es ein Folienskript. Dieses steht unter dieser URL zur Verfügung: http://lehre.mobile.ifi.lmu.de/sose13/ra2_pub/. Die Zugangsdaten werden in der Vorlesung bekannt gegeben.

Die Folien zu den einzelnen Vorlesungen können auch hier bezogen werden:

Aktuelles

  • Aktuelle Mitteilungen für diese Veranstaltung sind nicht mehr verfügbar. Bei Fragen zum Inhalt der Veranstaltung nehmen Sie bitte Kontakt mit den betreuenden Mitarbeitern am Lehrstuhl für Mobile und Verteilte Systeme auf.
  • 14.02.2013: Die Webseite zur Vorlesung wurde online gestellt.
  • 08.03.2013: Das Merkblatt wurde hier bereitgestellt.
  • 23.04.2013: Übungsblatt 2 sowie das neue Vorlesungsmaterial stehen nun ebenfalls zum Download bereit.
  • 29.04.2013: Übungsblatt 3 sowie der Foliensatz 3 stehen bereit. Zusätzlich wurden ältere PDF-Dateien aktualisiert und ein neues Merkblatt zur C-Programmierung bereitgestellt.
  • 30.04.2013: Übungsblatt 3 wurde aufgrund eines Fehlers aktualisiert.
  • 08.05.2013: Übungsblatt 4 und der Foliensatz 4 stehen zum Download bereit.
  • 14.05.2013: Übungsblatt 5 und der Foliensatz 5 stehen zum Download bereit.
  • 27.05.2013: Übungsblatt 6, Foliensatz 6 sowie die Lösung zu Übungsblatt 2 stehen bereit.
  • 11.06.2013: Übungsblatt 7,8 sowie die zugehörigen Foliensätze und ein Merkblatt zur GPU stehen bereit.
  • 18.06.2013: Übungsblatt 9 sowie der Foliensatz 9 stehen bereit
  • 25.06.2013: Übungsblatt 10 sowie Foliensatz 10 und ein Merkblatt zur Perfomance Optimierung stehen zum Download bereit.
  • 25.06.2013: Achtung: Die obligatorische Anmeldung zur Klausur wurde über Uniworx bis zur Anmeldefrist am Freitag, 19.07.2013 um 12:00 Uhr freigeschaltet. Spätere Anmeldungen können aus organisatorischen Gründen leider nicht mehr akzeptiert werden. Nach einer Anmeldung zur Klausur ist im Falle des Nichterscheinens eine vorherige Abmeldung nötig.
  • 03.07.2013: Übungsblatt 11 sowie Foliensatz 11 und das Merkblatt stehen zum Download bereit.
  • 09.07.2013: Übungsblatt 12 sowie Foliensatz 12 stehen zum Download bereit.
  • Die Nachholklausur findet statt am 11. Oktober 2013 von 14:00 – 16:00 Uhr im Hörsaal B 101 im Hauptgebäude am Geschwister-Scholl-Platz 1. Die vorherige Anmeldung zur Klausur über Uniworx ist Teilnahmevoraussetzung.
  • 29.08.2013: Die Klausureinsicht findet statt am Mittwoch, den 09. Oktober von 12:30 Uhr bis 13:00 Uhr im Raum G010 in der Öttingenstraße 67.
  • 07.10.2013: Achtung: Die Uhrzeit der Nachholklausur vom 11. Oktober wurde auf 14:30 – 16:00 Uhr verlegt.
  • 14.10.2013: Die Einsicht zur Nachholklausur findet statt am 28. Oktober von 14:00 – 14:30 Uhr im Raum G010 in der Öttingenstraße 67.

Inhalt der Vorlesung

Die Vorlesung „Rechnerarchitektur II“ ist eine Fortsetzung der Vorlesung „Rechnerarchitektur I“.

Aufbauend auf den allgemeinen Grundlagen des Aufbaus eines Rechners aus „Rechnerarchitektur I“, vermittelt „Rechnerarchitektur II“ das Verständnis der komplexeren und leistungsfähigen modernen Rechner, so wie sie heute in fast jedem Computer, Spielkonsole oder Smartphone zu finden sind. Aufgrund dieser hohen Komplexität ist es auch für Softwareentwickler erforderlich, die Architekturen gut zu verstehen, um deren volle Leistungsfähigkeit ausschöpfen zu können. Die tiefergehende Behandlung der Architekturen umfasst verschiedene Aspekte, wie deren Parallelität (Superskalar, SIMD, Multi- und Many-Core), Speicherhierarchie, die konkrete Umsetzung in verschiedenen Systemen (Compute-Farm, GPU, Cell) und deren Sprachen und APIs (MPI, CUDA, Map-Reduce, etc.). Je nach Interessenlage der Zuhörer können Anwendungen aus verschiedenen Bereichen besprochen und eingeübt werden, z.B. Wissenschaftliches Rechnen (Simulation in Physik, Elektronik, Mechanik, Strömungsmechanik), Multi-Media (Grafik, 3D-Rendering, Modelle), Eingebettete Systeme (Echtzeit, Mobilfunk, GPS, Steuerung und Regelung, z.B. im Auto), Wirtschaft (Analyse von Finanzprodukten, Millisekundenhandel), Sicherheit (Kryptographie, Bildverarbeitung).

Die Vorlesung ist inhaltlich in folgende Bereiche gegliedert:

  • Einleitung, Motivation, Geschichte
  • Mathematische Grundlagen
  • Die superskalare Pipeline
  • SIMD-Erweiterungen (MMX, ISSE)
  • Multi- und Many-Core Systeme I (eng gekoppelte Cluster, GPU)
  • Speicherhierarchie I (explizit: GPU, Cell)
  • Speicherhierarchie II (implizit: Prediction&Prefetch)
  • Multi- und Many-Core Systeme II (lose gekoppelte Cluster, Cloud-Computing)
  • Anwendungsbeispiel(e) (Übung, nach Wahl der Hörer)

Übungen

Eine Anmeldung zur Teilnahme an den Übungen ist notwendig. Dies ist über Uniworx unter folgendem Link möglich:
https://uniworx.ifi.lmu.de/?action=uniworxCourseWelcome&id=142

Begleitend zur Vorlesung gibt es Übungsblätter, die freiwillig bearbeitet werden können. Der Klausurbonus kann nur für die Klausur und die Nachholklausur angerechnet werden. Der Bonus kann nicht auf Klausuren nachfolgener Semester angerechnet werden!

Die Übungsblätter finden sich in Uniworx oder stehen auch geschützt unter dieser URL zur Verfügung: http://lehre.mobile.ifi.lmu.de/ra2_sose13/. Die Zugangsdaten werden in der Vorlesung bekannt gegeben. Die Übungsblätter werden in der Übung vorgerechnet.

Übungsmaterial

Die Übungsblätter können auch hier bezogen werden:

Übungsblatt Anmerkungen
Merkblatt Merkblatt.pdf
Blatt 1 Download
Blatt 2 Download,Lösung
Blatt 3 Download (aktualisiert)
Blatt 4 Download
Blatt 5 Download
Blatt 6 Download
Blatt 7 Download
Blatt 8 Download
Blatt 9 Download
Blatt 10 Download (Optionale Aufgabe ohne Punkte)
Blatt 11 Download
Blatt 12 Download

 

Klausur

Sie können durch die Abgabe der auf den Übungsblättern als Hausaufgabe markierten Aufgaben einen Bonus von bis zu 10% der in der Klausur maximal erreichbaren Punktzahl erwerben. Der Bonus berechnet sich dann folgendermaßen:
Bonus = 0,1 * (maximal erreichbare Punkte in der Klausur) * (Anzahl erreichter Punkte in allen Übungsblättern)/(Summe maximal möglicher Punkte aller Übungsblätter).

Bei erfolgreichem Bestehen der Klausur können 6 ECTS erworben werden.

  • Es werden zwei Klausuren angeboten.
  • Für beide Klausuren gilt:
    • Es findet jeweils eine obligatorische Klausuranmeldung statt.
    • Melden Sie sich nur dann zur entsprechenden Klausur an, wenn Sie diese auch sicher mitschreiben wollen! Beachten Sie dazu auch die Hinweise zu den Bonuspunkten auf dem Merkblatt (siehe hier). Sie können sich bis zum Ende der Anmeldefrist jederzeit von einer Klausur auch wieder abmelden.
    • Anmeldungen nach dem letzten Anmeldetermin werden nicht akzeptiert!
    • Nicht angemeldete Studierende können nicht an der Klausur teilnehmen!
    • Zur Klausur sind keinerlei Hilfsmittel erlaubt. Eine Ausnahme stellt ein Fremdwörterbuch dar.
    • Bringen Sie Ihren Studentenausweis und einen amtlichen Lichtbildausweis mit zur Klausur. Personen, die sich in der Klausur nicht ausweisen können dürfen nicht an der Klausur teilnehmen. Es werden diesbezüglich keine Ausnahmen gemacht!
    • Der Prüfungsstoff beinhaltet Ihre Vorlesungsmitschriften, das Vorlesungsskript, etwaige Vorlesungsfolien sowie alle Aufgaben der Übungsblätter.
    • Die Klausurergebnisse werden Ihnen an Ihre CIP-Pool Email-Adresse (<kennung>@cip.ifi.lmu.de) bzw. an die von ihnen in Uniworx hinterlegte Kontakt-Email-Adresse übermittelt!

Programme und Hilfsmittel

  • Werden demnächst hier bereitgestellt.

Literatur

Literaturhinweise finden sich auf dem oben bereitgestelltem Merkblatt zur Vorlesung.