Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu
Ders Kodu: CSE309
Ders Türü: Zorunlu
Ders Grubu: Lisans
Eğitim Dili: İngilizce
Staj Durumu: Yok
Teori: 2
Uyg.: 2
Kredi: 3
Laboratuvar: 0
AKTS: 6
Amaç

Dersin Amacı: Bu derste, günümüz yüksek performans bilgisayarlarında kullanılan temel kavram ve tekniklerin RISC mimarileri açısından tanıtılması hedeflenmektedir. Mikroişlemci teknolojisinin avantajları, fiziksel sınırları ve gelecek nesillere aktarılabilecek temel özellikleri incelenecektir. Öğrencilerin, günümüz mimarilerinin temel yapılarını anlayarak, gelecek mimariler için sağlam bir temel bilgi altyapısını oluşturmaları amaçlanmaktadır.

Özet İçerik

Paralelleştirmeye yönelik performans yönelimli yaklaşımlar kapsanmaktadır. Performans yönelimli yaklaşımların yanı sıra, yaygın kullanılan süpersayıl mimariler ve ayrıca boruhatlaması, dinamik komut çizelgelemesi, derleyici tabanlı çizelgeleme, dallanma öngörüsü, kurgusal yürütüm ve yazılımsal boruhattı da incelenecektir. Bellek sıradüzeni tanıtılmakta ve sistem performansına etkileri incelenmektedir. Güncel yonga çoklu işlemcileri ve önbellek sıradüzenlerinin temel özellikleri de açıklanmaktadır. Donanım, derleyici ve işletim sistemlerinin bağlantıları ve etkilşimleri ve bunun genel performansa etkileri de dersin kapsamı içerisindedir.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Dr. Öğr. Üyesi Gülben AVŞAR
Öğrenme Çıktıları
1.Mikroişlemci temellerinin açıklanması.
2.Bellek sıradüzeninin öneminin ve system performansına genel etkilerinin kavranması.
3.Değişik düzeylerde (komut düzeyi, görev düzeyi ve program düzeyi) paralelleştirmenin anlaşılıp, uygulanması.
4.RISC ve CISC mimarileri arasındaki farkların ve artı/eksilerinin farkına varılması.
5.En iyi performansı elde edebilmek için donanım ve yazılım tekniklerinin birlikte kullanılmalarının gerekliliğinin anlaşılması.
6.Günümüz yonga çoklu işlemciler üzerindeki yazılımsal istemlerin baskısının anlaşılması ve eleştirel olarak incelenebilmesi.
7.Silikon tabanlı işlemcilerin gelecekleri hakkında öngörüde bulunabilmek.
8.Donanım, derleyici ve işletim sistemi arasındaki ilişkilerin anlaşılarak, en iyi performansı elde etmek için bun üçlünün birlikte çalışması gerekliliğinin anlaşılması.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.Computer Organization and Architecture, Designing for Performance, by William Stallings, 10th Global Edition, Pearson, 2016
2.Essentials of Computer Architecture, by Douglas E. Comer, 2nd Edition, Taylor & Francis, 2017
3.Computer Organization and Design, The Hardware/Software Interface, by David Patterson and John Hennessy, 4th Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2011.
4.A practical Introduction to Computer Architecture by D. Page, Springer-Verlag London Limited, 2009.
5.Ders notları
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
1. Hafta - Teorik
İşlemcilere giriş, performans sorunları
2. Hafta - Teorik
Bilgisayar aritmetiğinin ve mantık tasarımın temelleri
3. Hafta - Teorik
Bilgisayar aritmetiğinin ve mantık tasarımın temelleri (devam)
4. Hafta - Teorik
Bilgisayar sistemleri: Üst düzey bakış
5. Hafta - Teorik
Bilgisayar sistemleri: Bellek
6. Hafta - Teorik
Bilgisayar sistemleri: Girdi & çıktı
7. Hafta - Teorik
Merkezi işlem birimi (MİB): Komut kümesi
8. Hafta - Teorik
MİB: Yapı ve işlev
9. Hafta - Teorik
MİB: RISC ve superscalar işlemciler
10. Hafta - Teorik
Paralelleştirme: Paralel işleme
11. Hafta - Teorik
Paralelleştirme: Çoklu çekirdekli işlemciler ve genel amaçlı görüntü işleme birimi (GPGPU)
12. Hafta - Teorik
Kontrol birimi (KB)
13. Hafta - Teorik
Girdi/Çıktı
14. Hafta - Teorik
Girdi/Çıktı (devam)
Değerlendirme
Değerlendirme TürüAdetYüzde
Ara Sınav (Vize)1%15
Dönem Sonu Sınavı (Final)1%40
Kısa Sınav (Quiz)4%20
Ödev5%10
Dönem Ödevi1%15
İş Yükü Hesaplaması
EtkinlikSayısıÖn HazırlıkSüreToplam Iş Yükü (Saat)
Kuramsal Ders141242
Uygulamalı Ders140235
Ödev52010
Dönem Ödevi1201131
Kısa Sınav4004
Ara Sınav19211
Dönem Sonu Sınavı115217
TOPLAM İŞ YÜKÜ (Saat)150
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
PÇ-10
PÇ-11
OÇ-1
1
2
5
4
5
OÇ-2
1
2
5
4
5
OÇ-3
2
3
4
3
4
OÇ-4
2
3
4
5
4
OÇ-5
4
5
4
4
3
OÇ-6
4
5
3
3
3
OÇ-7
3
4
3
3
2
OÇ-8
4
3
2
4
4
Adnan Menderes Üniversitesi - Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
2026