CMP5203 Yüksek Performanslı Bilgisayar MimarisiBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar SİBER GÜVENLİK (İNGİLİZCE, TEZLİ)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
SİBER GÜVENLİK (İNGİLİZCE, TEZLİ)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
CMP5203 Yüksek Performanslı Bilgisayar Mimarisi Bahar
Güz
3 0 3 12
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi ECE GELAL SOYAK
Dersin Amacı: Bu ders öğrencilere modern bilgisayar mimarisi ve sistemleri hakkında kapsamlı bir anlayış kazandırmayı amaçlamaktadır. Bilgisayar organizasyonu, komut seti tasarımı ve bellek sistemi tasarımı gibi temel konular ve pipelining, cache coherence protokolleri ve komut seviyesi paralelliği gibi ileri teknikler işlenecektir. Ders ayrıca depolama alt sistemlerinin tasarımı da dahil olmak üzere sistem düzeyinde kavramları kapsayacak ve modern mikroişlemcilerin tasarımına ilişkin vaka çalışmaları yoluyla pratik deneyim sunacaktır. Dersin sonunda öğrenciler, çağdaş bilgi işlem sistemlerinin performansını ve verimliliğini artıran donanım ve sistem düzeyindeki bileşenleri derinlemesine anlayacaklardır.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
- İşlemci tasarımı, pipelining ve bellek sistemleri dahil olmak üzere bilgisayar mimarisindeki temel kavramları anlama.
- Komut düzeyinde paralellik, önbellek yönetimi ve derleyici optimizasyonları gibi teknikler aracılığıyla performansı analiz etme ve optimize etme.
- Süperskalar ve VLIW mimarileri gibi gelişmiş kavramları kullanarak modern mikroişlemci sistemlerini tasarlama ve değerlendirme.
- Senkronizasyon, bellek tutarlılığı ve küme hesaplama dahil olmak üzere çok işlemcili ve dağıtılmış sistemlerde uzmanlık kazanma.
- Veri akışı ve sistolik sistemler gibi Von Neumann dışı mimariler aracılığıyla alternatif hesaplama modellerini keşfetme.
- Gerçek dünya mikroişlemci tasarımı üzerine vaka çalışmaları aracılığıyla teorik bilgileri uygulama.

Dersin İçeriği

1. Bilgisayar tasarımında temel bilgisayar mimarisi ve sayısal tekniklerin gözden geçirilmesi
2. CISC ve RISC işlemciler
3. Pipelining, tehlikeler ve istisna işleme
4. Hiyerarşik Bellek, İçerme, tutarlılık ve yerellik özellikleri
5. Önbellek bellek organizasyonları ve önbellek ıskalamalarını azaltma teknikleri
6. Sanal bellek organizasyonu, eşleme ve yönetim teknikleri
7. Ara Sınav
8. I/O sistem tasarımı, veri yolu yapıları
9. İş parçacığı düzeyinde paralellik; merkezi ve dağıtık paylaşımlı bellek, çok çekirdekli mimari, önbellek tutarlılığı sorunu
10. İşlem düzeyinde paralellik; dağıtık bilgisayarlar, kümeler, ızgara
11. Merkezi paylaşımlı bellek mimarisi: senkronizasyon, bellek tutarlılığı, ara bağlantı ağları.
12. Von Neumann olmayan mimariler: veri akış bilgisayarları, indirgeme bilgisayar mimarileri, sistolik mimariler.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:
Diğer Kaynaklar: * John L. Hennessy and David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann.
* D. A. Patterson and J. L. Hennessy, Computer Organization and Design, 4th Ed.
* Computer Architecture, Berhooz Parhami.
* John Paul Shen and Mikko H. Lipasti, Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors, Tata McGraw-Hill.
* M. J. Flynn, Computer Architecture: Pipelined and Parallel Processor Design, Narosa Publishing House.
* Kai Hwang, Advanced Computer Architecture: Parallelism, Scalability, Programmability, McGraw-Hill.

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Küçük Sınavlar 3 % 30
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 40
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Ödevler 5 6 30
Küçük Sınavlar 3 3 9
Rapor Teslimi 1 20 20
Final 1 15 15
Toplam İş Yükü 116

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) İleri düzey Siber Güvenlik kavramlarını anlamak ve uygulamak
2) İleri düzey matematik, fen ve mühendislik bilgisini siber güvenlik problemlerinin çözümünde uygulamak.
3) Araştırma projesi doğrultusunda literatürü dikkatlice gözden geçirip, kendi sonuçları ile önceki literatür arasında bağlantı kurmak
4) Mühendislik alanındaki bilimsel araştırmaları yorumlayıp analiz etmek ve çalışma alanındaki bilgileri kullanmak
5) Disiplinlerarası etkileşim bulunan araştırma takımlarında etkin şekilde çalışmak
6) Bilimsel bilgiye ulaşmak
7) Mevcut bilgiyi geliştirme yöntemleri bulmak
8) Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek
9) Araştırma bulgularını seminer ve konferanslarda savunabilmek
10) İlerleme raporlarını yayınlanmış doküman, tez, makalelere dayandırarak yazmak.
11) Profesyonel ve etik davranış sorumluluğu sergilemek