LecturesCMC/ComputerArchitecture2012/ExamTopics

Темы для подготовки к экзамену

• Вопросы представления, передачи и хранения информации
  • Откуда возникает необходимость представления информации?
  • Принцип работы реле, вакуумных ламп, транзисторов.
  • Показать, как строятся логические операции (and, or, not) из реле, вакуумных ламп, транзисторов.
  • Принцип работы тактового генератора. PLL, DLL.
  • Принцип работы триггера (SR, D, preset/reset).
  • Организация ячейки памяти на базе триггеров.
  • Организация сумматора. Организация умножения и деления.
  • Выполнение команд. Регистр флагов. Организация переходов.
• Организация вычислительной системы
  • Организация платформы x86
  • Организация платформы PowerPC.
  • Каковы функции процессора, чипсета.
• Организация современного процессора
  • Общая структура процессора
  • Ассоциативность памяти, алиасинг адресов.
  • Кэш инструкций. Предназначение, организация.
  • Декодер команд. Организация в случае команд фиксированной длины, переменной длины. Микрокоманды.
  • Предсказание адресов и переходов.
  • Необходимость и организация внеочередного исполнения команд.
• Организация памяти
  • Принцип работы транзистора. Полевой транзистор.
  • Организация 6T SRAM. Особенности использования SRAM.
  • Организация ячейки DRAM. Особенности использования ячейки DRAM.
  • Организация модуля DRAM. Структурные характеристики. Основные тайминги. ECC. Full buffering.
  • Способы повышения эффективности использования DRAM. Способы повышения пропускной способности при использовании DRAM.
  • Кэширование. Варианты организации кэша данных. Write back/write through. Вопросы поддержания когерентности кэшей.
  • Страничная организация памяти. MMU. Таблицы страниц: назначение, организация хранения данных. TLB. PAE/PSE.
  • PIO, DMA.
  • Отображение памяти устройств, shadowing. IOMMU.
• Периферийные интерфейсы
  • Различия в передаче сигналов внутри чипа и снаружи.
  • Параллельные и последовательные интерфейсы. Различия в способе их определения, преимущества и недостатки.
  • Интерфейс I2C как пример низкоскоростного последовательного интерфейса. Предназначение, область применения. Функциональные возможности. Технические характеристики.
  • Интерфейс DCR как пример параллельного интерфейса. Предназначение, область применения. Функциональные возможности. Технические характеристики.
  • Интерфейс PCI:
    • Предназначение, область применения. Функциональные возможности. Технические характеристики.
    • Иерархия подключения и иерархия идентификации. Технические характеристики.
    • Конфигурационное пространство.
    • INT# vs MSI.
  • PCI Express
    • Предназначение, область применения. Функциональные возможности. Технические характеристики.
    • Отличия от PCI. Уровни протокола PCI Express.
    • Transaction Layer. Предоставляемые возможности. Структура пакета. Адресные пространства операций. Некоторые виды операций. Completions. Flow control.
    • Data Link Layer. Предназначение. Структура пакета. Вопросы инициализации уровня.
    • Physical Layer. Предоставляемые возможности. Кодировка. Вопросы инициализации.
  • USB
    • Предназначение. Функциональные возможности. Технические характеристики.
    • Иерархия устройств, адресация. Иерархия протоколов.
    • Транспортный протокол. Виды транзакций.

  • FireWire

    • Предназначение. Функциональные возможности. Технические характеристики.
    • Виды транзакций.
  • ATA
    • Предназначение. Функциональные возможности. Технические характеристики.
    • Принцип работы. Использование DMA.
  • SATA. Предназначение. Функциональные возможности. Технические характеристики. Организация интерфейса и обеспечение обратной совместимости.
  • SCSI.
    • Предназначение, функциональные возможнсти. SPI, технические характеристики.
    • ATAPI, SAS, iSCSI. Необходимость введения, организация работы.
• Начальная загрузка
  • Этапы начальной загрузки.
  • BIOS. Структура, функциональность.
  • ACPI, APM. Идея, предоставляемые возможности.
  • DMI, SMBIOS. Предназначение, предоставляемые возможности.

  • Plug&Play, ESCD. Процесс переназначения ресурсов при изменении состава оборудования.

• Межпроцессорные и межузловые связи

  • Многопроцессорные вычислительные узлы. Варианты реализации, используемые интерфейсы. QPI, HyperTransport.

  • Многоузловые системы. Коммуникационные и вычислительные сети: различие в подходах и следствия из них.
  • Ethernet. Предназначение, функциональные возможности. Проблемы. Современное состояние Ethernet.

  • InfiniBand. Предназначение, функциональные возможности. Структура и организация сети IB. Организация передачи данных между хостами с IB.

  • Заказные сети на примере Cray Gemini, Cray Aries, IBM Blue Gene. Особенности построения.

Примеры экзаменационных вариантов

• [получить | показать] (2013-01-09 11:37:56, 33.0 KB) [[attachment:variant1.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:39:12, 1.0 KB) [[attachment:variant1.tex]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:38:17, 35.8 KB) [[attachment:variant2.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:41:29, 1.3 KB) [[attachment:variant2.tex]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:38:26, 40.1 KB) [[attachment:variant3.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:41:56, 1.1 KB) [[attachment:variant3.tex]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:38:35, 35.1 KB) [[attachment:variant4.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:42:42, 1.1 KB) [[attachment:variant4.tex]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:38:43, 35.6 KB) [[attachment:variant5.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:42:50, 1.3 KB) [[attachment:variant5.tex]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:39:05, 40.0 KB) [[attachment:variant6.pdf]]
• [получить | показать] (2013-01-09 11:42:59, 1.3 KB) [[attachment:variant6.tex]]