| 科目コード | HI305 | ||||
| 科目名 | コンピュータアーキテクチャ(Computer Architecture) | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 人間情報システム工学科 | 対象学年 | 3 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 専門基礎科目 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 履修 |
| 授業形式 | 講義 | 授業時間数 | 60 | 実時間数 | 50 |
| 教員名（所属） | 神田一伸（人間情報システム工学科） | 教員室 | 3号棟2階 | ||
| 使用教科書 | 図解コンピュータアーキテクチャ入門第２版 | ||||
| 参考書 | コンピュータアーキテクチャの基礎（近代科学社） | ||||
| 科目の位置付けと関連科目 | 基本情報技術者試験・応用情報技術者試験 | ||||
| 科目の概要 | 現代のコンヒュータシステムは、ハードウェアとソフトウェア両方の機能が深く結びついて構成されている。講義の中心は現代のコンピュータの構成原理となっているノイマン型コンピュータの基本アーキテクチャについて、一般的な項目について詳細にその原理を学ぶ | ||||
| 授業方針 | コンピュータシステムにおけるハードウェアとソフトウェアのトレードオフが、アーキテクチャの基本であることを理解し、制御方式、演算方式、入出力方式、記憶方式、通信制御方式において、実際にどの様な考え方で、機能分担が決定され具体的な諸方式として実現されてきたのかが説明できるようになること。また基盤となっている技術の背景と諸方式を実例で確認し、方式間の違いやシステム構成の理念が、具体例を伴って記述できるようになることを目標とする。 | ||||
授業項目 | 時間 | 達成目標（習得すべき内容） |
| コンピュータアーキテクチャとは コンピュータの歴史 | コンピュータの歴史とアーキテクチャについて説明できる | |
| ノイマン型コンピュータ | ノイマン型コンピュータの基本構成と基本動作が説明できる | |
| 命令セットアーキテクチャ | 命令語の役割と命令形式・アドレッシングについて説明できる | |
| ハーバードアーキテクチャ | ハバードアーキテクチャとノイマン型コンピュータの違いについて説明できる | |
| 演算アーキテクチャ | データの表現方法と演算アルゴリズムについて説明できる | |
| 制御アーキテクチャ | コンピュータの制御方式について説明できる | |
| メモリアーキテクチャ | メモリの種類・階層構造について説明できる | |
| キャッシュメモリと仮想メモリ | キャッシュメモリと仮想記憶の方式について説明できる | |
| 割り込みアーキテクチャ | 割り込みの概念と動作について説明できる | |
| パイプラインアーキテクチャ | CPUの高機能化を支えるパイプラインとスーパースカラについて説明できる | |
| 入出力アーキテクチャ | 入出力アーキテクチャの必要性と入出力動作および入出力機器について説明できる | |
| システムアーキテクチャ | OSとプロセスについて説明できる | |
| ネットワークアーキテクチャ | ネットワークの概要について説明できる |
| 評価方法及び総合評価 | 【評価方法】 定期試験、演習、演習課題のレポートで評価する。 【総合評価】 定期試験の点数を７割、演習及び演習課題のレポート点を３割の比率で評価する。６割以上の得点で目標を達成したとする。 |
| 学習方法 | 毎回の講義に関連した演習課題を配布するので、その課題を参考にして講義の内容を復習すること |
| 学生へのメッセージ | 計算機アーキテクチャはコンピュータをアーキテクチャという観点で体系化した科目です。コンピュータの使用が不可欠の、高専の情報工学科の学生として、使っているシステムの全体像を把握するためには必須の科目です。 特に、アーキテクチャ、ノイマン型コンピュータ、非ノイマン型コンピュータの意味をしっかりと身につけて、自分自身の言葉でその説明ができるように心がけて下さい。 |
| 学修単位への対応 | 毎回の講義についてのレポート作成のため、２５時間相当の学習を課す。 |
| 本校教育目標との対応 |