| 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 | 規定授業時数 | 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 | 堀桂太郎著 図解コンピュータアーキテクチャ入門第２版 森北出版 | ||||
| 参考書 | 柴山潔著 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 | 情報工学基礎と計算機工学で学ぶ内容をより深く, 広範囲にわたって理解するための科目である. 基本情報技術者試験・応用情報技術者試験に関係する. | ||||
| 科目の概要 | 現代のコンピュータシステムは, 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学ぶ. またハードウェア設計の基礎となる項目についても実例や要素技術について詳細にその原理を学習する. | ||||
| 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, 命令制御方式・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ような考え方で, 機能分担が決定され, 具体的な諸方式として実現されているのかが説明できるようになること. また基盤となってい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, 具体例を持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 | 機械式計算機から今日のコンピュータへの歴史を学武と共に, コンピュータアーキテクチャがハードとソフトのトレードオフであることを具体的に説明できる. | |
| 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 | 制御の中心となる命令セットの役割と命令形式・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 | ハー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, ＲＩＳＣとＣＩＳＣ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 | メモリの階層構造と各種記憶素子について説明できる. | |
| キャッシュメモリと仮想記憶 | キャッシュメモリの構成方式と仮想記憶の概念及びその実現方法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及び実現方法について説明できる. | |
| パイプラインアーキテクチャ | 現代のコンピュータの高機能化を支えるパイプライン方式とスーパースカラ方式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―ワークの構成方式と関連する機器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, 演習課題のレポートを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 | 毎回の講義内容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 | コンピュータ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から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系の学生として, 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, アーキテクチャの意味やノイマン型コンピュータ・非ノイマン型コンピュータの違いをしっかりと身につけて, 自分の言葉でその説明ができるよう心がけてください. |
| 学修単位への対応 |
| 本校教育目標との対応 |