Напиши РПД для архитектура ЭВМ

 8 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИ СЦИПЛИНЫ  
1. НАИМЕНОВАНИЕ ДИСЦ ИПЛИНЫ  
Архитектура современных ЭВМ  
2. УРОВЕНЬ ВЫСШЕГО О БРАЗОВАНИЯ  
 Подготовка научно -педагогических кадров в аспирантуре.  
3. НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГО ТОВКИ, НАПРАВЛЕННОСТ Ь (ПРОФИЛЬ) ПОДГОТОВ КИ 
 Направ ление 09.06.01 «Информатика и вычислительная техника».  Направленность (профиль) « Вычислительные машины, комплексы 
и компьютерные сети » (05.13.1 5). 
4. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОСНОВНОЙ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ  
Дисциплина относится  к специальным дисципл инам вариативн ой части образовательной программы  и является обязательной для о с-
воения.  
5. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ  
Дисциплин а участвует  в формировани и следующих компетенц ий образовательной программы : 
 
Формируемые к омпетенции  Планируемые результаты обучения  
ПК-2: способность разрабатывать и реализовывать алгоритмы орг а-
низации работы современных вычислительных комплексов и комп ь-
ютерных сетей  
 ЗНАТЬ:  
современные методы разработки и реализации алгоритмов орган и-
зации работы вычислительных ком плексов и компьютерных с етей 
последнего поколения  
Код З1 (ПК -2) 
УМЕТЬ:  
применять современные метод ы разраб отки  и реализ ации  алгоритм ов ор-
ганизации работы вычислительных комплексов и компьютерных с е-
тей последнего поколения   9 Код У1 (ПК -2) 
ВЛАДЕТЬ:  
навыками оп тимального выбора современных метод ов разраб отки  и реа-
лизации  алгоритм ов организации  работы вычислительных комплексов 
и компьютерных с етей последнего поколения  
Код В1 (ПК -2 
ОПК -1 
владение методологией теоретических и экспериментальных исслед о-
ваний в облас ти профессиональной деятельности  З1 (ОПК -1) Знать:  
классические математические методы, применяющиеся для реш е-
ния задач в области естественных наук, экономики, социологии и 
информационно -коммуникационных технологий  
У1 (ОПК -1) Уметь:  
применять классические м етоды построения и анализа математич е-
ских моделей  
В1 (ОПК -1) Владеть:  
базовыми навыками выбора методов и средств построения и анал и-
за математических моделей  
ПК-7 
 Владение современными методами научных исследований в о бласти 
вычислительных машин, комплекс ов и компьютерных сетей  
 ЗНАТЬ:  
современ ные метод ы научных исследований в области вычисл и-
тельных машин, комплексов и компьютерных с етей 
  
Код З1 (ПК -7) 
УМЕТЬ:  
использовать  
современ ные метод ы научных исследований в области 
вычислительных машин, комплексов и  компьютерных с етей 
Код У1 (ПК -7) 
 
ВЛАДЕТЬ:  
cовремен ными метод ами научных исследований в области 
вычислительных машин, комплексов и компьютерных с етей 
 
Код В1 (ПК -7 
 
Оценочные средства для промежуточной аттестации приведены в Приложении.   10  
6. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛ ИНЫ  
Объем дисциплины составляет 3 зачетных единицы, всего 1 08 часа. 
72 часов составляет контактная работа с преподавателем – 32 часа занятий лекционного типа, 32 часов занятий семинарского типа 
(семинары, научно -практические занятия, лабораторные работы и т.п.), 0 часов индивидуальных консультаций, 4 часа мероприятий текущ е-
го контроля успеваемости, 2 часа групповых консультаций , 2 часа мероприятий промежуточной аттестации . 
36 часа составляет самосто ятельная работа аспиранта.  
7. ВХОДНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ Д ЛЯ ОСВОЕН ИЯ ДИСЦИПЛИНЫ  
Учащиеся должны владеть знаниями по дискретной математике, архитектуре ЭВМ, компьютерным сетям, системам программиров а-
ния в объеме, соответствующем основным образовательным программам бакалавриата по укрупненным группам направлений и специаль но-
стей 01.00.00 «Математика и механика», 02.00.00 «Компьютерные и информационные науки».  
8. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХН ОЛОГИИ  
В процессе обучения используются мультимедийные средства представления лекционного материала . 
9. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ  
В курсе рассматрив ается общая организация и архитектура компьютеров от цифрового -логического уровня до уровня ассемблера и   
основные проблемы и задачи, связанные с проектированием вычислительных систем. Даётся  информация  об основных  семействах  совр е-
менных  архитектур . 
 
The course discusses the general organization and architecture of computers from the digital -logical level to the assembler level and the main 
problems and tasks associated with the design of computer systems. Provides information on the main families of moder n architectures.  
 
Наименование и краткое 
содержание разд елов и тем 
дисциплины (модуля),  Всего  
(часы ) В том числе  
Контактная работа (работа во взаимодействии с преп о-
давателем), часы  Самостоятельная работа об у-
чающегося, часы   11  
форма промежуточной а т-
тестации по дисциплине 
(модулю)  из них  из них  Занятия лекционного  
типа  
Занятия семинарск о-
го типа  
Групповые консул ь-
тации  
Индивидуальные 
консульт ации Учебные занятия, 
направленные на 
проведение тек у-
щего контроля 
успеваемости 
(коллоквиумы, 
практические 
контрольные з а-
нятия и д р)* Всего  Выполнение 
домашних 
заданий  Подготовка 
рефератов 
и т.п..  Всего  
Тема 1 . Введение в архите к-
туру ЭВМ. Исторический 
обзор.  
Многоуровневая компьюте р-
ная организация  
Языки, уровни и виртуальные 
машины  
Развитие компьютерной а р-
хитектуры  
Типы компьюте ров  8 2 2 - - - 4 4 - 4 
Тема 2. Общая организация 
компьютерных систем.  
Процессоры  
Устройство центрального 
процессора  
Выполнение команд  
Системы RISC  и CISC   
Принципы разработки совр е-
менных компьютеров  
Параллелизм на уровне к о-16 4 4 - - - 8 8 - 8  12 манд  
Параллелизм на уров не пр о-
цессоров  
Основная память  
Кэш-память  
Сборка модулей памяти и их 
типы  
Иерархическая структура п а-
мяти  
RAID -массивы  
Диски Blu-Ray  
Телекоммуникационное об о-
рудование  
 
Тема 3. Цифровой логич е-
ский уровень.  
Вентили  
Реализация бу левых функций  
Эквивалентность схем  
Основные цифровые логич е-
ские схемы  
Интегральные схемы  
Комбинаторные схемы  
Арифметические схемы  
Тактовые генераторы  
Память  
Защелки  
Триггеры  
Регистры  
Организация памяти  
Микросхемы памяти  
ОЗУ и ПЗУ  18 4 4 - - 2 10 8 - 8  13 Микросхемы п роцессоров и 
шины  
Тема 4. Уровень 
микроархитектуры.  
Пример микроархитектуры  
Тракт данных  
Микрокоманды  
Пример архитектуры набора 
команд — IJVM   
Стек  
Повышение производител ь-
ности  
Кэш-память  
Прогнозирование ветвлений  
Исполнение с изменением 
последовательности и подм е-
на регистров  
Спекулятивное исполнение  
 8 2 2 - - - 4 4 - 4 
Тема 5.  Уровень архитект у-
ры набора команд.  
Общий обзор уровня архите к-
туры набора команд  
Свойства уровня архитектуры 
набора команд  
Модели памяти  
Регистры   
Команды  
Типы данных  
Форматы команд  
Адресация  16 4 4 - - - 8 8 - 8  14 Режимы адресации  
Поток управления  
Процедуры  
Сопрограммы  
Перехват исключений  
Прерывания  
Сокращение числа обращ е-
ний к памяти  
Планирование команд  
Сокращение числа условных 
переходов — предикация  
Спек улятивная загрузка  
Тема 6 . Уровень 
операционной системы.  
Виртуальная память  
Страничная организация п а-
мяти  
Реализация страничной орг а-
низации памяти  
Вызов страниц по требов а-
нию и рабочее множество  
Политика замещения страниц  
Размер  страниц и фрагмент а-
ция  
Сегментация  
Реализация сегментации  
Виртуальная память и кэш и-
рование  
Виртуальные команды ввода -
вывода  
Формирование процесса  
Состояние гонок  10 2 2 - - 2 6 4 - 4  15 Синхронизация процесса с 
использованием семафоров  
Примеры виртуальной памяти  
Тема 7 Уровень ассемблера.  
Назначение ассемблера  
Формат оператора в ассем б-
лере  
Директивы   
Макросы  
Макроопределение, макров ы-
зов и макрорасширение  
Макросы с параметрами  
Реализация макросов в а с-
семблере  
Процесс ассемблирования  
Ассемблир ование за два пр о-
хода  
Компоновка и загрузка  
Задачи компоновщика  
Структура объектного модуля  8 2 2 - - - 4 4 - 4 
Тема 8. Примеры архите к-
тур. Семейство архитектур 
Pentium  4. Семейство арх и-
тектур SPARC . Архитект у-
ра встроенных систем.  
Шина PCI  
Шина USB   
Микроархитектура процесс о-
ра 
Общий обзор уровня архите к-
туры набора команд  18 6 6 - - - 12 4 2 6  16 Типы данных  
Форматы команд процессора 
Режимы адресации процесс о-
ра 
Команды процессора  
Виртуальная память  
 
Тема 9. Многоядерные пр о-
цессорные архитектуры. 
Много процессорные арх и-
тектуры.  
Архитектура IA-64 и проце с-
сор Itanium  2  
Проблема Pentium  4  
Модель IA-64 — вычисления 
с явным параллелизмом к о-
манд  
Внутрипроцессорный пара л-
лелизм  
Параллелизм на уровне к о-
манд  
Внутрипроцессорная мног о-
поточность  
Однокристальные  мульт и-
процессоры  
Сопроцессоры  
Сетевые процессоры  
Мультимедиа -процессоры  
Криптопроцессоры  
Мультипроцессоры  
Мультипроцессоры и мульт и-
компьютеры  14 6 6 - 2 - 14 0 0 0  17 Семантика памяти  
UMA -мультипроцессоры в 
симметричных мультипр о-
цессорных архитектурах  
NUMA -мультипроцессо ры  
COMA -мультипроцессоры  
10. Промежуточная атт е-
стация – устный экзамен  2 2 0 
Итого  108 72 36 
 
 
10. УЧЕБНО -МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИА ЛЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬН ОЙ РАБОТЫ УЧАЩИХСЯ  
Самостоятельная работа учащихся состоит в изучении лекционного материала, учебно -методической литературы, подготовки к тек у-
щему контролю и промежуточной аттестации.  
 
11.  РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИ Е 
Основная литература  
1. Королёв Л.Н. “Архитектура процессоров электронных вычислительных машин” Москва, 2003, 286 стр.  
2. Таненбаум Э ., Остин Т.  “Архитектура компьютера. ( 6-е изд.)” Санкт -Петербург, 20 13, 816 стр. 
3. Степанов А.Н. “Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей” Москва, 2007, 512 стр . 
4. Харрис Д.М., Харрис С.Л. “Цифровая схемотехника и архитектура компьютера”  Москва,  2018, 792 стр.  
Дополнительная литература  
1. Орлов С. А., Цилькер Б. Я. “Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов” Санкт -Петербург, 2006, 672 стр   
Материально -техническая база   18 Для преподавания дисциплины требуется класс, оборудованн ый маркерной или мел овой доской и проектором.  
12. ЯЗЫК ПРЕПОДАВАНИЯ  
Русский  
13. РАЗРАБОТЧИК ПРОГРАММ Ы, ПРЕПОДАВАТЕЛИ  
 доцент, к.ф. -м.н. Волканов Дмитрий Юрьевич  
  19 Приложение  
ОЦЕНОЧНЫ Е СРЕДСТВ А ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ  
«Архитектура современных ЭВМ » 
Средства для о ценивания планируемых результатов обучения, критерии и показатели оценивания приведены ниже.  
РЕЗУЛЬТАТ 
ОБУЧЕНИЯ  
 по дисципл ине 
(модулю)  КРИТЕРИИ и ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ОБУЧЕНИЯ  
по дисциплине (модулю)  
 (критерии и показатели берутся из соответ ствующих карт компетенций, при этом пользуются л и-
бо традиционной системой оценив ания, либо БРС)  ОЦЕНОЧНЫЕ 
СРЕДСТВА  
 1 2 3 4 5  
 Неудовлетв орительно  
 Неудовлетвори -
тельно  Удовлетвори -
тельно  Хорошо  
 Отлично  
  
ЗНАТЬ:  
современные мет о-
ды разр аботки и 
реал изации алг о-
ритмов организ а-
ции работы вычи с-
лительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей п о-
следнего поколения  
Код З1 (ПК -2) Отсутствие знаний  Фрагментарные 
представления о  со-
временных м етодах  
разработки и реал и-
зации алг оритмов 
организ ации работы 
вычислительных 
комплексов и ко м-
пьютерных сетей 
последнего пок о-
ления  
 В целом сформ и-
рованные, но н е-
полные зн ания о  
современных м е-
тодах  разработки 
и реализации а л-
горитмов орган и-
зации  работы 
вычислител ьных 
компле ксов и 
компь ютерных 
сетей последн е-
го поколения  Сформированные,  
но содержащие 
отдельные проб е-
лы знания о  со-
временных мет о-
дах разработки и 
реализации алг о-
ритмов организ а-
ции работы в ы-
числител ьных 
комплексов и 
компьютерных 
сетей последн е-
го поколения  Сформирова нные 
системат ические  
знания о  совреме н-
ных методах  разра-
ботки и  реализации 
алгоритмов орган и-
зации  работы в ы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей п о-
следн его поколения  Устный экз а-
мен 
УМЕТЬ:  
применять совреме н-
ные метод ы 
разраб отки  и 
реализ ации  
алгоритм ов орган и-Отсутствие умений  
 
 
 
 
 Фрагментарные 
умения  применять 
современные методы 
разраб отки  и 
реализ ации  
алгоритм ов орган и-В целом 
успешное,  но не 
систематическое 
умение  прим енять 
современные ме-
тоды разработки  и Успешное, но 
содержащее 
отдельные 
пробелы умение  
применять совр е-
менные мето ды Сформированное 
умение прим енять 
совреме нные метод ы 
разраб отки  и 
реализ ации  
алгоритм ов орган и-Отчет   20 зации работы вы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных  сетей  
последнего 
поколения  
Код У1 (ПК -2)   зации работы вы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей  
последнего 
поколения  реализ ации  алго-
ритм ов организ а-
ции работы вы-
числител ьных 
компле ксов и 
компьютерных 
сетей последнего 
поколения  разраб отки  и реа-
лизации  
алгоритм ов орга-
низации работы 
вычислительных 
комплексов и 
компьютерных 
сетей последнего 
поколения  зации работы вы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей  
последнего 
поко ления  
ВЛАДЕТЬ:  
навыками оптимал ь-
ного выбора совр е-
менных метод ов раз-
работки  и реализ ации  
алгоритм ов орган и-
зации  работы в ы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей  
последнего 
поколения  
Код В1 (ПК -2) Отсутствие навыков  
 
 
 
 
 
 Фрагментарн ое 
владени е навык ами 
оптимального выбора 
современных 
метод ов разработки  и 
реализ ации  
алгоритм ов орган и-
зации  работы в ы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей  
последнего 
поколения  В целом 
успешное, но не 
полное владен ие 
навыками опт и-
мального выб ора 
современных ме-
тодов разраб отки  
и реализ ации  ал-
горитм ов орган и-
зации  работы 
вычислител ьных 
компле ксов и 
компьютерных 
сетей последнего 
поколения  Успешное, но 
содержащее 
отдельные 
пробелы  владени е 
навыками опт и-
мального в ыбора 
современных ме-
тодов разраб отки  
и реализ ации  ал-
горитм ов орган и-
зации  работы 
вычи слительных 
комплексов и 
компьютерных 
сетей последнего 
поколения  Сформированное 
владение  навыками 
оптимал ьного выбора 
современных 
метод ов разраб отки  и 
реализ ации  
алгоритм ов орган и-
зации работы в ы-
числительных ко м-
плексов и компь ю-
терных сетей  
последнего 
поколения  Отчет  
ЗНАТЬ:  
современные мат е-
матические мет о-
ды, применяющи е-
ся для решения з а-
дач в области ест е-
ственных наук, 
экономики, соци о-
логии и информ а-
ционно -Отсутствие знаний  Фрагментарные 
представления о  
современных мат е-
матических мет о-
дах, применя ю-
щихся для решения 
задач в области е с-
тественных наук, 
экономики, соци о-
логии и информ а-В целом сфо р-
мированные, но 
неполные зн а-
ния о  совреме н-
ных математ и-
ческих методах, 
применяющихся 
для решения з а-
дач в области 
естественных Сформирова н-
ные, но соде р-
жащие отдел ь-
ные пробелы 
знания о  совр е-
менных матем а-
тических мет о-
дах, применя ю-
щихся для р е-
шения задач в Сформированные 
систематические  
знания о  совреме н-
ных математич е-
ских методах, пр и-
меняющихся для 
решения задач в 
области естестве н-
ных наук, эконом и-
ки, социологии и Экзамен   21 коммуникационных 
технологий  
Код З1 (ОПК -1) ционно -
коммуникационных 
технологий  
 наук, эконом и-
ки, социологии 
и информацио н-
но-коммуника -
ционных техн о-
логий  области естес т-
венных наук, 
экономики, с о-
циологии и и н-
формационно -
коммуника -
ционных техн о-
логий  информационно -
коммуникационных 
технологий  
УМЕТЬ:  
применять совреме н-
ные методы пост а-
новки и анализа з а-
дач в области мате-
матики и информ а-
тики  
Код У1 (ОПК -1) Отсутствие умений  
 
 
 
 
 
  Фрагментарные ум е-
ния применять с о-
временные методы 
постановки и анализа 
задач в области ма-
тематики и информ а-
тики  В целом успе ш-
ное, но не сист е-
матическое ум е-
ние применять 
современные м е-
тоды постановки 
и анализа задач в 
области матем а-
тики и информ а-
тики  Успешное, но с о-
держащее отдел ь-
ные пробелы ум е-
ние применять 
современные м е-
тоды постановки 
и анализа задач в 
области матем а-
тики и информ а-
тики  Сформированное 
умение применять 
современные методы 
постановки и анализа 
задач в области ма-
тематики и информ а-
тики  Экзамен  
ВЛАДЕТЬ:  
навыками оптимал ь-
ного выбора совр е-
менных методов и 
средств постановки и 
анализа задач в о б-
ласти математики и 
информатики  
Код В1 (ОПК -1) Отсутствие навыков  
 
 
 
 
 
 Фрагментарное вл а-
дение навыками  оп-
тимального выбора 
современных мет о-
дов и средств пост а-
новки и анализа з а-
дач в области мате-
матики и информ а-
тики  В целом успе ш-
ное, но не полное 
владение навык а-
ми оптимального 
выбора совреме н-
ных методов и 
средств постано в-
ки и анализа задач 
в области матем а-
тики и информ а-
тики  Успешное, но с о-
держащее отдел ь-
ные пробелы  вла-
дение навы ками 
оптимального в ы-
бора современных 
методов и средств 
постановки и ан а-
лиза задач в о б-
ласти математики 
и информатики  Сформированное 
владение навыками 
оптимального выбора 
современных мет о-
дов и средств пост а-
новки и анализа з а-
дач в области мате-
матики и информ а-
тики  Экзамен  
ЗНАТЬ:  
современ ные мето-
ды научных иссл е-
дований в области 
вычислительных 
машин, ко мплексов 
и компьютерных Отсутствие знаний  Фрагментарные 
представления о 
современ ных мето-
дах научных иссл е-
дований в области 
вычислительных 
машин, комплексов В целом сфо р-
мированные, но 
неполные зн а-
ния о совреме н-
ных метод ах на-
учных исслед о-
ваний в обл асти Сформирова н-
ные, но соде р-
жащие отдел ь-
ные пробелы 
знания о совр е-
менных методах 
научных иссл е-Сформирова нные 
системат ические  
знания о совреме н-
ных метод ах науч-
ных иссл едований 
в области вычисл и-
тельных м ашин, экзамен   22 сетей 
  
Код З1 (ПК -7) и компьютерных 
сетей 
 
 вычисл ительных 
машин, ко м-
плексов и ко м-
пьютерных с е-
тей дований в о б-
ласти вычисл и-
тельных м ашин, 
комплексов и 
компьютерных 
сетей комплексов и ко м-
пьютерных с етей 
УМЕТЬ : 
использовать  
современ ные 
метод ы научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей 
Код У1 (ПК -7) Отсутствие умений  
 
 
 Фрагментарные 
умения  использ о-
вания  
современ ных мето-
дов научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей  В целом 
успешное, но не 
систематическое 
умение   испол ь-
зования  
современ ных 
метод ов 
научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, 
комплексов и 
компьютерных 
сетей 
 Успешное, но 
содержащее 
отдельные 
пробелы умение  
использ ования  
современ ных 
метод ов 
научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, 
комплексов и 
компьютерных 
сетей 
 Сформированное 
умение использ о-
вания  
современ ных мето-
дов научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей 
 отчет  
ВЛАДЕТЬ:  
cовремен ными 
метод ами научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей 
 
Код В1 (ПК -7) Отсутствие навыков  
 
 
 
 
 
 Фрагментарн ое 
владени е 
cовремен ными 
метод ами научных 
исследований в 
области 
вычислитель ных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей 
 
 В целом 
успешное, но не 
полное владени е 
cовремен ными 
метод ами 
научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, 
комплексов и 
компьютерных Успешное, но 
содержащее 
отдельные 
пробелы  
владени е 
cовремен ными 
метод ами 
научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, Сформированное 
владение  
cовремен ными 
метод ами научных 
исследований в 
области 
вычислительных 
машин, комплексов 
и компьютерных 
сетей 
 
 отчет   23 сетей 
 
 комплексов и 
компьютерных 
сетей 
 
 
 
Фонды оценочных с редств, необходимые для оценки результатов обучения  
Список вопросов для устного экзамена.  
1. Развитие архитектуры компьютеров. Поколения компьютеров.  
2. Типы компьютеров (Микроконтроллеры, Игровые компьютеры, Персональные компьютеры, Серверы, Комплексы рабочих с тан-
ций, Мэйнфреймы).  
3. Общая организация компьютера. Процессоры. Устройство центрального процессора. Системы RISC  и CISC . 
4. Общая организация компьютера. Основная память. Код исправления ошибок. Кэш -память. Иерархическая структура памяти.  
5. Общая организация ком пьютера. Магнитные диски. Дискеты. IDE-диски. SCSI -диски.  
6. Общая организация компьютера. CD-Диски, DVD -диски, BD-диски. Перспективные технологии оптических носителей.  
7. Организация RAID -массивов.  
8. Цифровой логический уровень. Вентили. Основные цифровые логичес кие схемы (память, защёлки, триггеры).  
9. Компьютерные шины. Синхронизация шины. Арбитраж шины. Принципы работы шины.  
10. Уровень микроархитектуры. Сокращение длины пути. Упреждающая выборка команд из памяти. Конвейерная конструкция. С е-
миступенчатый конвейер. Пр огнозирование ветвлений Исполнение с изменением последовательности и подмена регистров Сп е-
кулятивное исполнение.  
11. Уровень архитектуры набора команд. Регистры. Команды. Типы данных.  
12. Уровень архитектуры набора команд. Форматы команд. Режимы адресации. Типы к оманд Поток управления. Последовательный 
поток управления и переходы. Процедуры. Сопрограммы. Перехват исключений.  
13. Уровень операционной системы. Виртуальная память. Страничная организация памяти. Политика замещения страниц. Сегмент а-
ция. Реализация сегмента ции. 
14. Уровень операционной системы. Виртуальные команды для параллельной работы. Формирование процесса. Состояние гонок. П о-
нятие потока. Синхронизация потоков с использованием семафоров.  
15. Уровень ассемблера. Формат оператора в ассемблере. Директивы. Макросы.  Процесс ассемблирования. Ассемблирование за два 
прохода.  
16. Внутрипроцессорный параллелизм. Параллелизм на уровне команд. Внутрипроцессорная многопоточность.  
17. Однокристальные мультипроцессоры (многоядерные процессоры). Сопроцессоры.  
18. Мультипроцессоры и мульти компьютеры. UMA -мультипроцессоры в симметричных мультипроцессорных архитектурах.   24 19. Мультипроцессоры и мультикомпьютеры. Архитектура NUMA -мультипроцессорных систем.  
20. Архитектура Pentium  4. Шина PCI. Шина USB . 
21. Архитектура Pentium  4. Микроархитектура процессора Pentium  4. 
22. Архитектура Pentium  4. Типы данных процессора. Форматы команд процессора. Режимы адресации процессора.  
23. Архитектура UltraSPARC  III. Микроархитектура процессора UltraSPARC  III Cu. 
24. Архитектура UltraSPARC  III. Типы данных. Форматы команд процессора.  Режимы адресации.  
25. Нейрокомпьютеры. Подходы к организации. Архитектура нейропроцессоров NM6403 и NM6404.  
26. Современные и перспективные микропроцессоры. Intel Core  i7 (Nehalem ), E2. 
27. Архитектура ARM. Форматы команд процессора. Режимы адресации.  
 
Материалы для мероприятий текущего контроля.  
Мероприятия текущего контроля реализуются в виде контроль ных работ с 1 -2 вопросами . Девять самостоятельных охватывают теоретич е-
ский материал, относящийся соответственно к темам 1 -9. Вопросы самостоятельных работ  соответствуют  приведенным выше вопросам к 
устному экзамену, раскрывая их на более подробном уровне.  
 
Примерные темы рефератов.  
 
1. Основные черты процессоров MIPS . Особенности архитектуры, состав и назначение основных блоков.  
2. Основные черты архитектуры Haswell . Особенност и архитектуры, состав и назначение основных блоков.  
3. Архитектурные особенности систем с повышенной надёжностью. Примеры таких систем. Состав и назначение основных блоков.  
4. Аппаратные методы повышения отказоустойчивости.  
5. Обзор методов оптимизации надёжности в строенных систем.  
6. Основные конфигурации мультипроцессорных систем. Архитектурные особенности и примеры кластерных систем. Кластеры на виде о-
картах.  
7. Механизмы защиты в 32 -разрядном микропроцессоре. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям. Механи змы передачи 
управления между программами на разных уровнях привилегий. Виртуальная память.  
8. Аппаратные прерывания в микропроцессорных системах. Источники аппаратных прерываний в стандартной конфигурации микропр о-
цессора. Контроллер приоритетных прерываний ( КПП): функции, структура и  алгоритм  работы.  
9. Обмен информацией в режиме прямого доступа в память. Структура и функционирование  контроллера прямого доступа в память. Ка с-
кадное включение контроллеров прямого доступа в память.  
10. Организация конвейерной обрабо тки информации в микропроцессорах: структура классического конвейера, оценка производительности 
МП при конвейерной обработке. Конфликты в конвейере  и их типы . 
11. Предсказание переходов при выполнении команд: назначение, способы, техническая реализация в разли чных архитектурах.   25 12. Неупорядоченное выполнение команд: суть подхода, проблемы, связанные с реализацией метода и пути их преодоления.  
13. Среды передачи данных, используемые во встроенных системах ( Arinc , MIL -Std 1553).  
14. Перспективы развития вычислительных систем . Потоковые машины.  
15. Перспективы развития вычислительных систем. Пути развития архитектуры Intel.  
16. Перспективы развития встроенных систем. Пути развития архитектуры ARM . 
17. Перспективы развития вычислительных сетей. Программно -конфигурируемые сети.  
18. Коммутаторы  в сетях ЭВМ. Сравнительный анализ и пути развития.  
19. Маршрутизаторы в сетях ЭВМ. Сравнительный анализ и пути развития.  
20. Программно -Конфигурируемые сети – принципы функционирования  
21. Архитектура современных Центров Обработки Данных.  
22. Виртуализация ресурсов в cовременных Центрах Обработки Данных  
23. Проблема надежности Программно -Конфигурируемые сети и подходы к её решению  
24. Организация распределения вычислительных ресурсов в системах интегрированной модульной авионики.  
25. Архитектура бортовой сети передачи данных Междунар одной космической станции  
 
Методические материалы для проведения процедур оценивания результатов обучения  
Особенности организации процесса обучения   
Для эффективного освоения курса рекомендуется перед каждым занятие привести в порядок конспекты лекций. Пос ле каждого зан я-
тия рекомендуется найти и прочитать допо лнительную литературу  по теме лекции и прочитать свои конспекты.  
Система контроля и оценивания  
За каждую контрольную  работу  и реферат  выставляются баллы  (максимум 6  баллов за каждый вид работы).  Пусть M – максимальное 
число баллов, которое может набрать студент. В конце семестра баллы конвертируются в оценку O1 сл едующим образом:  
меньше M/2 баллов:  O1=2;  
больше или равно M/2 баллов, но меньше 2M/3 : O1=3;  
больше или равно 2M/3 баллов, но меньше 5M/6 : O1=4; 
больше или равно 5M/6 баллов : O1=5.  
На экзамене оценка О1 является стартовой. Окончательная оценка определяется исходя из оценки устного ответа студента, при это м 
она не может отличаться  от стартовой  оценки более чем на 1 балл.  
Структура и график контро льных мероприятий   26 Контрольная работа  на 2-й,4-й,6-й,7-й,9-й,10-й,11-й,14-й и16 -й неделях, реферат  в течение семестра , устный  экзамен в конце семес т-
ра.