فرادرس
هزینه آموزش
۳۷,۰۰۰ تومان

آموزش معماری کامپیوتر با رویکرد حل مساله - پیشرفته

آموزش معماری کامپیوتر با رویکرد حل مساله - پیشرفته

تعداد دانشجو
۴۳۹ نفر
مدت زمان
۱۳ ساعت و ۴۳ دقیقه
هزینه آموزش
۳۷,۰۰۰ تومان
محتوای این آموزش
۸ بازخورد (مشاهده نظرات)
آموزش معماری کامپیوتر با رویکرد حل مساله - پیشرفته

چکیده

با توجه به پیشرفت معماری سیستم های کامپیوتری و پدیدار شدن کامپیوترهای مدرن در عصر حاضر، همچنین افزایش سرعت پردازنده ها و ظرفیت DRAM در هر سال و پیشرفت الگوریتم ها در حوزه های مختلف و قابلیت موازی سازی برنامه ها در ساختارهای برنامه نویسی (به خصوص زبان های برنامه نویسی کند از نظر ترجمه) لازم است که مواردی مانند استفاده از چندین ساختار پردازنده در یک سیستم عملیاتی با توپولوژی های (Topologies) مختلف، مورد بررسی قرار گیرد. موضوع دیگر، چگونگی استفاده از موازات و خط لوله در پردازنده ها که به نوعی، فناوری پردازنده های جدید را به طور کامل در اختیار برنامه های ما قرار می دهد و باعث تسریع در اجرای کدها می شود. بحث بعدی، استفاده بهینه از حافظه و همچنین ایجاد موازنه بین پهنای باند حافظه و پردازنده های مختلف، برای کاهش تاخیر زیاد در حافظه اصلی و جبران فاصله سرعت بین حافظه اصلی و حافظه نهان و پردازنده که از تکنیک برگ برگ سازی حافظه استفاده می شود، است.

مدرس
منوچهر بابایی

کارشناس ارشد مهندسی کامپیوتر - نرم افزار

مهندس منوچهر بابایی، کارشناس ارشد مهندسی کامپیوتر - نرم افزار با زمینه تحقیقاتی هوش مصنوعی هستند. ایشان سابقه آموزشی زیادی در تدریس دروس دانشگاهی رشته مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات دارند و در این زمینه کتاب‌ هایی برای دروس معماری کامپیوتر و ساختمان گسسته تالیف نموده‌اند. ایشان بر زبان‌ های برنامه نویسی سی، سی پلاس پلاس، سی شارپ، جاوا و متلب تسلط داشته و در مراکز آموزشی معتبر در این موضوعات تدریس نموده اند.

چکیده آموزش


توضیحات تکمیلی

با توجه به پیشرفت معماری سیستم های کامپیوتری و پدیدار شدن کامپیوترهای مدرن در عصر حاضر، همچنین افزایش سرعت پردازنده ها و ظرفیت DRAM در هر سال و پیشرفت الگوریتم ها در حوزه های مختلف و قابلیت موازی سازی برنامه ها در ساختارهای برنامه نویسی (به خصوص زبان های برنامه نویسی کند از نظر ترجمه) لازم است که مواردی مانند استفاده از چندین ساختار پردازنده در یک سیستم عملیاتی با توپولوژی های (Topologies) مختلف، مورد بررسی قرار گیرد.

موضوع دیگر، چگونگی استفاده از موازات و خط لوله در پردازنده ها که به نوعی، فناوری پردازنده های جدید را به طور کامل در اختیار برنامه های ما قرار می دهد و باعث تسریع در اجرای کدها می شود. بحث بعدی، استفاده بهینه از حافظه و همچنین ایجاد موازنه بین پهنای باند حافظه و پردازنده های مختلف، برای کاهش تاخیر زیاد در حافظه اصلی و جبران فاصله سرعت بین حافظه اصلی و حافظه نهان و پردازنده که از تکنیک برگ برگ سازی حافظه استفاده می شود، است.

برای پر نمودن این شکاف تفاوت سرعت، استفاده از حافظه نهان (Cache) به عنوان یک حافظه بسیار سریع می باشد. حافظه نهان با مدل های آدرس دهی مختلف، قابلیت بالایی در کاهش حجم بیکاری پردازنده (به خاطر بالا بودن سرعت) دارد. تکنولوژی حافظه مجازی که به دلیل محدودیت فضا در حافظه اصلی، از آن استفاده می شود و مجموع این مباحث و توسعه آن ها در درس معماری کامپیوتر پیشرفته به طور کامل ضروری می باشد و مورد بررسی قرار می گیرند، به خصوص مباحث موازات و پایپ لاین های (Pipeline) پیشرفته و سلسله مراتب حافظه و بررسی حافظه نهان، بدنه اصلی مباحث هستند که باید مفصلا مورد بحث قرار گیرند.

موضوع مهم دیگر، پراکندگی سرفصل ها است که در منابع مختلفی، همچون: کتاب معماری کامپیوتر پترسون، استالینگز، ساجانگ و هوانگ می باشند، لذا در این آموزش که برای تمامی داوطلبان و دانشجویان، قابل استفاده می باشد سعی ما بر این است که با یک اجماع کلی از این کتاب ها، مطالب را ارائه کنیم، همچنین با توجه به اهمیت حل مساله در این درس، ما تمرکز زیادی روی این موضوع داریم و مسائل متعددی را حل می کنیم.

 

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
  • درس یکم: مقدمات موازات
    • روند توسعه ماشین ها – قانون آمدال (Amdahl)
    • طبقه بندی Flynn
    • محاسبه کارایی (MIPS ,CPI)
  • درس دوم: شبکه های ارتباطی
    • بررسی محدودیت های موازات (شرایط Bernstein)
      • بررسی وابستگی های داده و منابع
      • موازات سخت افزاری و نرم افزاری
    • زمان بندی و تقسیم کردن برنامه
    • شبکه ها
      • شبکه های اتصالی ایستا (آرایه خطی، درخت)
      • مسیریابی در شبکه های ایستا
      • شبکه های اتصالی دینامیک
      • مسیریابی در شبکه های دینامیک
  • درس سوم: کارایی مقیاس پذیر
    • اندازه گیری کارایی − واحدهای کارایی
      • درجه موازات
      • میانگین کارایی
      • بازدهی و بهره وری کارایی
    • قوانین افزایش سرعت کارایی
      • قانون آمدال برای بار کاری ثابت
      • قانون گوستافسون برای مسائل مقیاس پذیر
      • افزایش سرعت با محدودیت حافظه
    • ویژگی های سیستم مقیاس پذیر
    • سیر تکامل کامپیوترهای مقیاس پذیر
  • درس چهارم: پایپ لاین (خط لوله)
    • خط لوله خطی
      • مدل های سنکرون (Synchronous) و آسنکرون
      • تسریع
      • تعداد قطعات بهینه خط لوله
    • خط لوله غیرخطی
      • تاخیر و رزرواسیون
      • زمان بندی بدون برخورد − ماتریس برخورد
    • خط لوله دستورالعمل
    • مخاطرات در خط لوله
    • خط لوله محاسباتی
    • سوپر پایپ لاین
  • درس پنجم: حافظه
    • سلسله مراتب حافظه
    • حافظه های برگ برگ
    • سازمان حافظه نهان
    • بررسی کارایی در حافظه نهان
    • روش های بهینه سازی عملکرد حافظه نهان
    • حافظه مجازی قطعه بندی شده
      • صفحه بندی
      • قطعه بندی

 

مفید برای رشته های
  • مهندسی کامپیوتر

آنچه در این آموزش خواهید دید:

آموزش ویدئویی مورد تائید فرادرس
فایل PDF یادداشت‌ های ارائه مدرس



پیش نمایش‌ها

پیش‌نمایش ۱: مقدمات موازات (الف)

توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۹ مگابایت -- (کلیک کنید +))

پیش‌نمایش ۲: مقدمات موازات (ب)

توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۱۰ مگابایت -- (کلیک کنید +))

پیش‌نمایش ۳: شبکه‌ های ارتباطی - شرایط موازات

توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۴۹ مگابایت -- (کلیک کنید +))

پیش‌نمایش ۴: شبکه‌ های ارتباطی - دانه‌ بندی محاسباتی و زمان بندی

توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۱۳ مگابایت -- (کلیک کنید +))

پیش‌نمایش ۵: شبکه‌ های ارتباطی - شبکه ‌های ارتباطی ایستا
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۶: شبکه‌ های ارتباطی - مسیریابی در شبکه‌ ها، شبکه‌ های ارتباطی پویا
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۷: کارایی مقیاس ‌پذیر (الف)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۸: کارایی مقیاس ‌پذیر (ب)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۹: پایپ لاین (خط لوله) - پایپ لاین خطی و غیرخطی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۰: پایپ لاین (خط لوله) - نمودار حالت و ماتریس برخورد در خط لوله‌ های غیرخطی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۱: پایپ لاین (خط لوله) - خط لوله دستورالعمل
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۲: پایپ لاین (خط لوله) - خط لوله سوپر اسکالر، سوپر پایپ لاین
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۳: حافظه - حافظه برگ برگ
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۴: حافظه - حافظه نهان (کش)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.
پیش‌نمایش ۱۵: حافظه - حافظه قربانی، حافظه مجازی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت (+) است.

راهنمای تهیه آموزش ها

آیا می دانید که تهیه یک آموزش از فرادرس و شروع یادگیری چقدر ساده است؟

راهنمایی بیشتر ( +)

در مورد این آموزش یا نحوه تهیه آن سوالی دارید؟
  • با شماره تلفن واحد مخاطبین ۵۷۹۱۶۰۰۰ (پیش شماره ۰۲۱) تماس بگیرید. - تمام ساعات اداری
  • با ما مکاتبه ایمیلی داشته باشید (این لینک). - میانگین زمان پاسخ دهی: ۳۰ دقیقه


اطلاعات تکمیلی

نام آموزش آموزش معماری کامپیوتر با رویکرد حل مساله - پیشرفته
ناشر فرادرس
شناسه اثر ۸–۱۲۴۵۲–۰۶۵۱۲۲ (ثبت شده در مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد)
کد آموزش FVSFT9610
مدت زمان ۱۳ ساعت و ۴۳ دقیقه
زبان فارسی
نوع آموزش آموزش ویدئویی     (کیفیت HD - مورد تایید فنی فرادرس)
حجم دانلود ۷۷۳ مگابایت     (کیفیت ویدئو HD‌ با فشرده سازی انحصاری فرادرس)


نظرات

تا کنون ۴۳۹ نفر از این آموزش استفاده کرده اند و ۸ نظر ثبت شده است.
شهاب
شهاب

اینکه مسئله محور هست، خیلی خوبه، یه سری مثال حل کرد و مطلب رو خوب جا انداخت.

امیر
امیر

خوب بود و هر آنچه نیاز بود را از این اموزش یاد گرفتم.

سیدرضا
سیدرضا

آموزش خوب بود و 90 درصد نیازهای منو برآورده کرد

ریحانه
ریحانه

آموزش خوب و قابل فهم بود.

منوچهر بابایی
منوچهر بابایی

با سلام
در سالیان اخیر اکثر سوالات طرح شده از درس معماری کامپیوتر پیشرفته از همین سرفصل ها بوده است.

ساحل
ساحل

با سلام و تشکر از مهندس بابایی
برای آزمون دکتری گرایش معماری، مطالب این آموزش مفید هست؟ و از این مطالب سوال مطرح میشه؟

منوچهر بابایی
منوچهر بابایی

باسلام - بخاطر مطرح نمودن نقطه نظرات و انتقادات از شما سپاسگزارم
برای درس سیستم های صف هیچگونه پیش نیازی لازم نیست و همه مطالب موردنیاز دوستان در این اموزش گنجانده شده است.
بدلیل محدود بودن زمان در یک اموزش به سبک الکترونیکی (انلاین و افلاین) کمتر میتوان به پیش نیازها پرداخت و این موضوع در تمام اموزشها ی موجود وجود دارد.
درمورد طراوت بیان و سبک تدریس نیز این موضوع شاید به خود فراگیرنده برمیگردد که باید صبر و حوصله بیشتری بخرج بدهد تا بتواند مطالب را یاد بگیرد . و یادگیری مطالب درسی و جذاب بودن آن کاملا به دانشجو برمیگردد و قطعا تلاش و کوشش بیشتر این موضوع را میسر می کند وگرنه صادقانه عرض کنم هیچ اموزش و تدریسی جنبه سرگرمی ندارد و انرژی و انگیزه مضاعفی می‌خواهد.
در اموزشهای بنده تمام مطالب پوشش داده میشود و مثالهای ارزشمندی حل می‌شود که این موضوع برای دوستانی که صرفا میخواهند درس را پاس کنند و صرفا در روز امتحان مطالب را به یاد داشته باشند شاید سخت باشد. اما همین اموزشها پایه محکمی برای شما ایجاد خواهد کرد که برای درسهای بعدی مشکل پیش نیاز و فهم مطالب پیشرفته تر را نداشته باشید.
شیخ اجل سعدی شیرازی: نابرده رنج گنج میسر نمی‌شود مزد آن گرفت جان برادر که کار کرد.

حمید
حمید

من هنوز تهیه نکردم اما مطمئن هستم آموزش فوق العاده ایه. براتون آرزوی موفقیت دارم.


برچسب‌ها: Amdahl | افزایش سرعت با محدودیت حافظه | الگوریتم توماسلو | اندازه گیری کارایی | بهینه سازی عملکرد حافظه نهان | پایپ لاین | پردازنده برداری | پردازنده سوپر اسکالر | پردازنده های برداری | جدول رزرواسیون | حافظه نهان قربانی | حافظه های برگ برگ | خانواده های مختلف پردازنده | سوپر پایپ لاین | سیر تکامل کامپیوترهای مقیاس پذیر | شبکه های اتصالی ایستا | شبکه های اتصالی دینامیک | شبکه های ارتباطی | شرایط برنشتاین | طبقه بندی Flynn | قانون آمدال | قانون آمدال برای بارکاری ثابت | قانون گوستافسون | قانون گوستافسون برای مسائل مقیاس پذیر | کارایی مقیاس پذیر | مباحث پیشرفته در معماری کامپیوتر | محاسبه کارایی CPI | محاسبه کارایی MIPS | مدل آسنک | مدل سنکرون | مدل ها از نظر پیچیدگی VLSI | مسیریابی در شبکه های ایستا | مسیریابی در شبکه های دینامیک | معماری CISC | معماری RISC | معماری با دستورالعمل VLIW | معماری کامپیوتر | معماری کامپیوتر پیشرفته | موازات سخت افزاری و نرم افزاری | واحدهای کارایی | ویژگی های سیستم مقیاس پذیر