神戸市立工業高等専門学校 2019年度シラバスシラバス
科目

コンピュータアーキテクチャ (Computer Architecture)

担当教員

佐伯 崇 非常勤講師

対象学年等

電子工学科・5年・後期・選択・2単位 ( 学修単位II )学習・教育目標 A4-D4(100%)

授業のの評価方法と基準
概要と方針と基準方針

コンピュータシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとすると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする機能，効率化・高速化の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする手法について理解することをねらいとするについて理解することをねらいとする理解することをねらいとするすること機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするをねらいと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするする.これらを理解することをねらいとするするためには，ハードウェアと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするソフトウェアの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする両方の知識が要求されるの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする知識が要求されるが要求される要求されるされる.また，コンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする動作原理をハードウェア面から深く理から深く理く理理解することをねらいとするし，目的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するに応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するじたシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするを構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするできる基礎的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するな設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得する設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得すると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするその構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする際に生じる問題解決能力を修得するに生じる問題解決能力を修得するじる問題解することをねらいとする決能力とその際に生じる問題解決能力を修得するを修得するする.

到達目標

到達目標別の評価方法と基準の評価方法と基準評価方法と基準と基準基準

達成度

1 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．コンピュータアーキテクチャの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする歴史を理解できる．を理解することをねらいとするできる．

コンピュータアーキテクチャの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする歴史を理解できる．を理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする中間試験で評価する．で評価する．する．

命令セット，制御，演算，メモリなどの各アーキテクチャを理解できセット，制御，演算，メモリなどの各アーキテクチャを理解できな設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するどの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする各アーキテクチャを理解することをねらいとするでき
2 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．
る．

命令セット，制御，演算，メモリなどの各アーキテクチャを理解できセット，制御，演算，メモリなどの各アーキテクチャを理解できな設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するどの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする各アーキテクチャを理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする中間試験で評価する．で評価する．する．

ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする非ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），（ハーバードアーキテクチャ），ハーバードアーキテクチャ），CISCと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする
3 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．
RISCの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする特徴を理解できる．を理解することをねらいとするできる．

ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする非ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），（ハーバードアーキテクチャ），ハーバードアーキテクチャ），CISCと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするRISCの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする特徴を理解できる．を理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする中間試験で評価する．で評価する．する．

4 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．キャッシュメモリなどの各アーキテクチャを理解できと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする仮想メモリの特徴や原理を理解できる．メモリなどの各アーキテクチャを理解できの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする特徴を理解できる．や原理を理解できる．原理を理解することをねらいとするできる．

キャッシュメモリなどの各アーキテクチャを理解できと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする仮想メモリの特徴や原理を理解できる．メモリなどの各アーキテクチャを理解できの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする特徴を理解できる．や原理を理解できる．原理を理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポー
トと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする定期試験で評価する．で評価する．する．

割込み手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でみ手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解で手法について理解することをねらいとする及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，パイプライン方の知識が要求される式による高速化手法を理解でによる高速化手法について理解することをねらいとするを理解することをねらいとするで
5 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．
きる．

割込み手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でみ手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解で手法について理解することをねらいとする及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，パイプライン方の知識が要求される式による高速化手法を理解でによる高速化手法について理解することをねらいとするを理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする定期試験で評価する．で評価する．する．

オペレーティングシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするや原理を理解できる．入出力とその際に生じる問題解決能力を修得するアーキテクチャを理解することをねらいとするできる
6 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．
．

オペレーティングシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするや原理を理解できる．入出力とその際に生じる問題解決能力を修得するアーキテクチャを理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする定期試験で評価する．で評価する．する．

シングルボードコンピュータを用いたシステムの構成，及び動作いたシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする，及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび動作
7 【A4-D4】コンピュータアーキテクチャの歴史を理解できる．
原理を理解することをねらいとするする．

シングルボードコンピュータを用いたシステムの構成，及び動作いたシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする，及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび動作原理が要求される理解することをねらいとするできて理解することをねらいとするいるかどうかをレポートと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする定期試験で評価する．により評価する．評価する．する．

8910

総合評価

成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする績は，試験は，試験で評価する．85% レポート15%で60点とする．以上を合格とする．を合格とする．と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするする．と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするして理解することをねらいとする評価する．する．な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するお，試験で評価する．成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする績は，試験は中間試験で評価する．と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする定期試験で評価する．の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする平均点とする．と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするする．100点とする．満点とする．

テキスト「図解することをねらいとするコンピュータアーキテクチャ入門

参考書「コンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとすると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする設計 第5版 上を合格とする．，下」」: D.A.Patterson / J.L.Hennessy 著，成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする田光彰 訳（ハーバードアーキテクチャ），日経BP社）

関連科目

本科2年の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする「論理回路」及び，」及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，3年の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする「コンピュータ工学」

履修上のの評価方法と基準
注意事項本科2年の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする「論理回路」及び，」及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，3年の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする「コンピュータ工学」を復習しておくことが望ましい．して理解することをねらいとするおく理こと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするが要求される望ましい．ましい．

第2版」:堀桂太郎（ハーバードアーキテクチャ），森北出版）

授業の計画（コンピュータアーキテクチャ）コンピュータアーキテクチャ）
テーマ内容（コンピュータアーキテクチャ）目標・準備など）など）

1

コンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする発展

コンピュータアーキテクチャの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする歴史を理解できる．，様々なトレードオフ問題などについて解説するな設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するトレードオフ問題な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するどについて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

2

ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），コンピュータと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする非ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），コンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするアーキテクチャ

ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），コンピュータ及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび非ノイマン型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），コンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする基本構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとすると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする動作について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする. また，基本的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するな設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得する命令セット，制御，演算，メモリなどの各アーキテクチャを理解できセットアーキテク
チャ及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，各種アドレッシング方式についても具体例を用いて解説するアドレッシング方の知識が要求される式による高速化手法を理解でについて理解することをねらいとするも具体例を用いて解説する具体例を用いて解説するを用いたシステムの構成，及び動作いて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

3

CISC型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），アーキテクチャと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするRISC型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），アーキテクチャ

CISC型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするRISC型と非ノイマン型（ハーバードアーキテクチャ），アーキテクチャの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするや原理を理解できる．特徴を理解できる．な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するどについて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

4

演算アーキテクチャ

データの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする表現方の知識が要求される法について理解することをねらいとする及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，乗算，除算の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする演算アルゴリなどの各アーキテクチャを理解できズム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするや原理を理解できる．演算アーキテクチャについて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

5

制御アーキテクチャ

布線制御方の知識が要求される式による高速化手法を理解で及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でびマイクロプログラム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする制御方の知識が要求される式による高速化手法を理解でについて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

6

メモリなどの各アーキテクチャを理解できアーキテクチャ

ICメモリなどの各アーキテクチャを理解でき装置及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，各種アドレッシング方式についても具体例を用いて解説するの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする外部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするメモリなどの各アーキテクチャを理解でき装置の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする分類と動作原理について解説すると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする動作原理について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

7

キャッシュメモリなどの各アーキテクチャを理解できアーキテクチャ

キャッシュメモリなどの各アーキテクチャを理解できの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする目的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するや原理を理解できる．動作原理について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする.

8

中間試験で評価する．

1週からから7週からまでに学んだ内容についての筆記試験を行う．内容についての筆記試験を行う．について理解することをねらいとするの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする筆記試験で評価する．を行う．う．

9

試験で評価する．返却と問題解説および仮想メモリアーキテクチャと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする問題解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャおよび仮想メモリの特徴や原理を理解できる．メモリなどの各アーキテクチャを理解できアーキテクチャ

後期中間試験で評価する．の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする返却と問題解説および仮想メモリアーキテクチャ・解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする後，仮想メモリの特徴や原理を理解できる．メモリなどの各アーキテクチャを理解できの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする目的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するや原理を理解できる．動作原理及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，仮想メモリの特徴や原理を理解できる．メモリなどの各アーキテクチャを理解できにおける分割方の知識が要求される式による高速化手法を理解でや原理を理解できる．マッピング方の知識が要求される式による高速化手法を理解でについて理解することをねらいとする解することをねらいとする
説および仮想メモリアーキテクチャする.

10 割り評価する．込み手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でみ手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でアーキテクチャ及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，パイプラインアーキテクチャ

割り評価する．込み手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でみ手法及び，パイプライン方式による高速化手法を理解で処理の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする目的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するや原理を理解できる．動作原理について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする. パイプライン方の知識が要求される式による高速化手法を理解での構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする目的に応じたシステムを構成できる基礎的な設計能力とその際に生じる問題解決能力を修得するや原理を理解できる．動作原理及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，遅延分岐と分岐予測について解と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする分岐と分岐予測について解予測について解について理解することをねらいとする解することをねらいとする
説および仮想メモリアーキテクチャする.

11 入出力とその際に生じる問題解決能力を修得するアーキテクチャ及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，システム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするアーキテクチャ

入出力とその際に生じる問題解決能力を修得する装置の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする制御方の知識が要求される式による高速化手法を理解で及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でび，構造と動作原理について解説すると機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする動作原理について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする. さらに，オペレーティングシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする役割や原理を理解できる．機能について理解することをねらいとする解することをねらいとする
説および仮想メモリアーキテクチャする.

12 シングルボードコンピュータ1

シングルボードコンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするや原理を理解できる．動作原理について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする．

13 シングルボードコンピュータ2

シングルボードコンピュータの構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする操作方の知識が要求される法について理解することをねらいとする，及び，パイプライン方式による高速化手法を理解でびプログラミング概要について理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする．

14 シングルボードコンピュータ3

シングルボードコンピュータにおけるプログラミング例を用いて解説する，およびシングルボードコンピュータにおけるシステム各部の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする拡張とそのプログラミと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするその構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするプログラミ
ングについて理解することをねらいとする解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャする．

15 試験で評価する．返却と問題解説および仮想メモリアーキテクチャと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする問題解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャおよび科目総まとめまと機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとするめ

後期定期試験で評価する．の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする返却と問題解説および仮想メモリアーキテクチャ・解することをねらいとする説および仮想メモリアーキテクチャおよび本科目の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする総まとめ括を行う．を行う．う．

161718192021222324252627282930備など） 本科目の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする修得するには，30 時間の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする授業の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする受講と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする 60 時間の構成と機能，効率化・高速化の手法について理解することをねらいとする自己学習しておくことが望ましい．が要求される必要である．
考 後期中間試験で評価する．および後期定期試験で評価する．を実施する．する．