OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Comprendere le prestazioni dei programmi sequenziali alla luce delle nozioni acquisite relative al funzionamento delle attuali architetture per quanto riguarda il processore, le gerarchie di memoria, e la cooperazione tra hardware e software in generale. Comprendere l'architettura delle GPU, con riferimento agli ambiti applicativi e alle prestazioni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La studentessa/lo studente acquisirà le competenze necessarie per comprendere come i programmi di alto livello sono tradotti nel linguaggio proprio dei calcolatori. 

La scelta dell'architettura dell'insieme di istruzioni è un aspetto chiave. Si è scelto di adottrae l'archiettura RISC-V in quanto offre un modello semplice, elegante, moderno, open source e di crescente interesse anche in ambito non accademico. 
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:

• scrivere ed interpretare semplici programmi nell'assembler del RISC-V;
• comprendere come un calcolatore traduce un linguaggio di alto livello in linguaggio macchina;
• analizzare le prestazioni dei programmi considerando aspetti quali l'utilizzo efficiente della cache, della vettorizzazione e della programmazione multithreading;
• utilizzare un compilatore in modo efficace.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali (16) , esercitazioni in laboratorio (4), assignment in itinere con consegna e valutazione.
Verranno utilizzati instant polling per autovalutazione e didattica per gruppi e casi/problemi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il processore RISC-V

• RISC-V ISA
• Rappresentazione delle istruzioni nel calcolatore
• Le principali istruzioni
• Operandi ed indirizzi
• Traduzione e avvio di un programma (assembler, linker, loader)

Gerarchia delle memorie

• Organizzazione delle memorie, località temporale e spaziale
• Principi base e prestazioni delle memorie cache

Processori moderni 

• Pipelining ed hazards nell'architettura Risc-V
• Parallelismo a livello di parola
• Parallelismo a livello di istruzioni
• Processori vettoriali
• Multithreading hardware
• Introduzione alle GPU

TESTI/BIBLIOGRAFIA

David A Patterson John L Hennessy
Struttura e progetto dei calcolatori
Progettare con RISC-V
Seconda edizione italiana
ISBN: 9788808199669

Capitoli 2, 4 (4.5-4.10), 5 (5.6-5.10), 6 (6.1-6.6) Appendice C

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DAVIDE ANCONA (Presidente)

GIORGIO DELZANNO (Presidente)

DANIELE D'AGOSTINO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

In accordo con il calendario didattico approvato dal Consiglio dei Corsi di Studio in Informatica

ESAMI

Calendario appelli