課程資訊
課程名稱
計算機結構
Computer Architecture 
開課學期
99-2 
授課對象
資訊工程學系  
授課教師
洪士灝 
課號
CSIE3340 
課程識別碼
902 46100 
班次
02 
學分
全/半年
半年 
必/選修
必帶 
上課時間
星期四2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
資102 
備註
限學號雙號 且 限本系所學生(含輔系、雙修生) 且 限學士班三年級以上
總人數上限:98人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/992ca2011 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

本課程概括計算機系統硬體及軟體運作的基礎觀念。學生由了解指令集架構(instruction set architecture)的設計開始,去分辨簡單指令集電腦(RISC)和複雜指令集電腦(CISC)的不統與優劣之處。進一步再去學習電腦中各個部份的設計原理,各個部份之間的相互關係,以及電腦整體運作的效能。這門課程是資工系大學部學生的必修課程,也是許多進階課程的基礎。對於有興趣修習進階的電腦系統設計,高等作業系統核心運作,以及增進電腦系統應用,都有很大的助益。  

課程目標
1. 以組合語言去深入認識電腦硬體與軟體的運作介面。
2. 了解電腦中的主要組件的設計及運作方式。
3. 熟悉CPU內部處理指令的管線以及記憶體的的架構。
4. 對於電腦系統架構,包括多核心處理機、網路、輸出入週邊裝置等之構成與相互關係。 
課程要求
修課前,學生必須先對於下列項目有足夠了解:
- 組合語言與C語言。
- 計算機概論。
- 數位設計。

每週上課三節(佔成績評量之20%,包括上課發問回答以及小考)。每位學生繳交大約五份必須使用電腦的作業(佔30%)。參加期中考與期末考(各佔25%)。 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
每週一 16:00~18:00
每週三 16:00~18:00 
指定閱讀
請注意今年用的課本是新版的書,組合語言部分將改用ARM 處理機。Computer Organization & Design. The Hardware/Software Interface. 4th Edition. ARM Edition. David A. Patterson and John L. Hennessy (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design)
 
參考書目
Computer Organization & Design. The Hardware/Software Interface. 4th Edition. ARM Edition. David A.
Patterson and John L. Hennessy (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design)  
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
上課表現 
20% 
 
2. 
期末考 
25% 
 
3. 
期中考 
25% 
 
4. 
作業 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/24  Chapter 1 Computer Abstraction and Technology 
第2週
3/03  Chapter 2 Instructions: Language of the Computer 
第3週
3/10  Chapter 3 Arithmetic for Computer & Appendix B ARM and Thumb Assembler Instructions 
第4週
3/17  教師出國,由助教講解Verilog & SystemC 
第5週
3/24  Chapter 3 Arithmetic for Computer  
第6週
3/31  Chapter 4 The Processor (Part 1: Simple Datapath) 
第7週
4/07  Chapter 4 The Processor (Part 2: Pipeline and Hazard) 
第8週
4/14  Chapter 5 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy (Part 1: Cache) 
第9週
4/21  Midterm Exam 
第10週
4/28  Chapter 5 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy (Part 2: Virtual Memory) 
第11週
5/05  Chapter 5 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy (Part 3: Virtual Machines) 
第12週
5/12  Chapter 6 Storage and Other I/O Topics (Part 1: Storage) 
第13週
5/19  Chapter 6 Storage and Other I/O Topics (Part 2: I/O) 
第14週
5/26  Chapter 7 Multicore, Multiprocessors, and Clusters (Part 1: Multicore and Multiprocessors) 
第15週
6/02  Appendix A Graphics and Computing GPUs 
第16週
6/09  Chapter 7 Multicore, Multiprocessors, and Clusters (Part 2: Clusters) 
第17週
6/16  Advanced Topics 
第18週
06/23  Final Exam