情報 コンピュータアーキテクチャ基礎 2年・通年・必修・履修1単位
担当教員 梅澤 薫 連絡先 
講義の概要 コンピュータの基本設計や構成要素に関する知識・技術を学ぶ。
到達目標 1.コンピュータを構成するハードウエア要素の主要な技術を説明できる。
2.コンピュータシステムの様々な形態を理解する。
3.ハードウエアとソフトウェアの機能分担について理解する。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 コンピュータアーキテクチャの概要 コンピュータの基本設計・概念の概要、ハードウエア構成要素  
第2週 命令セット 命令セットアーキテクチャ、CISC、RISC  
第3週 プロセッサ(1) ステージと制御の流れ、データパス  
第4週 プロセッサ(2) ALU、レジスタファイル  
第5週 記憶階層 主メモリ、キャッシュ、仮想記憶  
第6週 外部ストレージと入出力 ストレージ、RAID、バス  
第7週 (中間試験)  
第8週 論理設計(1) 組合せ論理、ゲート、演算ユニット  
第9週 論理設計(2) メモリ要素、クロック同期  
第10週 CPUの設計(1) レジスタとALUの設計  
第11週 CPUの設計(2) ステージとデータパスの設計  
第12週 システム設計:評価 CPU時間、CPI、ベンチマーク、電力の壁、IC製造コスト  
第13週 システム設計:高速化 セグメントレジスタ、パイプライン、ハザード  
第14週 システム設計:CPUの拡張 マルチメディア拡張、DSP拡張  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
後期 第1週 組み込みシステム(1) 組み込みシステムの特徴、汎用システムとの比較  
第2週 組み込みシステム(2) 組み込みシステムの例  
第3週 システムの安定性向上技術(1) 信頼性・性能向上の必要性、シンプレックスシステムの短所  
第4週 システムの安定性向上技術(2) デュプレックスシステム、デュアルシステム  
第5週 システムの安定性向上技術(3) マルチプロセッサシステム、クラスタシステム  
第6週 システムの安定性向上技術(4) システムの信頼性評価  
第7週 (中間試験)  
第8週 コンピュータシステムの形態 システム形態の種類の概要  
第9週 集中・分散処理システム(1) 集中・分散処理の概要、ホスト・端末方式  
第10週 集中・分散処理システム(2) クライアント・サーバ方式  
第11週 多層アーキテクチャ(1) 三層アーキテクチャの特徴  
第12週 多層アーキテクチャ(2) Webアプリケーションにおける例  
第13週 ネットワークコンピューティング(1) ネットワークコンピューティングの特徴、グリッドコンピューティング  
第14週 ネットワークコンピューティング(2) クラウドコンピューティング  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
学習教育目標 A、Bに対応 達成項目本科 イ)、ロ)に対応 JABEE認定基準
教科書・参考書 教科書:資料配布
参考書:David A. Patterson, John L. Hennessy(原著), 富田真治, 他(翻訳)「コンピュータ・アーキテクチャ」(日経BP社)、馬場敬信「コンピュータアーキテクチャ(改訂3版)」(オーム社)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績で行い、平均の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
コンピュータのハードウェアやシステムの構成・設計方法の基礎知識を学ぶ。演習では問題を一つ一つ確実に理解しながら進めること。また、次回予定の部分は予習しておくこと。