Forskningsemner i computerarkitektur
Overordnede kursusmål
Kurset vil behandle udvalgte moderne problemer inden for kredsløbs- og arkitekturdesign ud fra et usædvanligt lavt niveau: asynkront kredsløbs- og systemdesign. Kurset har til formål at lære de studerende at tænke anderledes og nytænkende om digitale arkitekturer og hukommelsesarkitekturer. Det indledes med grundlæggende principper i asynkront design og fortsætter derefter med udvalgte væsentlige arkitekturudfordringer og hvordan man kan tænke anderledes om dem ved hjælp af en datacentreret og datadrevet tilgang til computerarkitektur.
Computerarkitektur, kunsten og videnskaben at designe hardware, er et spændende og hurtigt skiftende forsknings- og udviklingsfelt. Deltagerne forventes at arbejde på et projekt med en mundtlig præsentation med passende præsentationsmateriale i løbet af den 13-ugers periode og aflevere en afsluttende rapport.
See course description in English
Læringsmål
- Vurdere og redegøre om der med fordel kan anvendes asynkrone kredsløb i forbindelse med realiseringen af et digitalt kredsløb til en given applikation – herunder hvilken betydning det får for kredsløbets egenskaber (energi, hastighed, areal, etc.).
- Redegøre for de problemer (metastabilitet og synkronisering) der er forbundet med at kommunikere mellem flere klok domæner, anvise mulige løsninger, og ræsonnere om disses ydeevne og pålidelighed.
- Analyser og forklar, hvornår datacentrerede arkitekturer har fordele i forhold til beregningscentrerede arkitekturer, ved hjælp af konkrete eksempler.
- Vurdere hvilken handshakeprotokol det vil være mest hensigtsmæssig at anvende i en given situation.
- Sammenligne synkrone og asynkrone designstrategier samt clocking-teknikker
- Analysere performance- og strømforbrugs-trade-offs i moderne computerarkitekturer
- Vurder strømforbruget og latenstiden ud fra datakommunikationsafstanden, og udled de arkitektoniske konsekvenser af denne vurdering.
- Give en sammenhængende mundtlig præsentation af et udvalgt emne
- Dokumentere kursets designprojekt i form af en konferenceartikel.
Kursusindhold
De emner, der behandles på dette kursus, vil variere fra år til år. Typiske emner kan inkludere instruktionsniveau-parallelisme, asynkrone kredsløb, chip-multiprocessing, network-on-chip, tidsforudsigelige computerarkitekturer, AI-acceleratorer, hardware til sikkerhed og approximate computing. Emnerne for 2027 er design af asynkrone kredsløb og arkitekturer samt datacentrerede arkitekturer. Det konkrete program for året vil blive meddelt kursusdeltagerne via e-mail, inden kurset starter.
Undervisningsform
Kurset består af forelæsninger, øvelser og projektarbejde.
Fakultet
Bemærkninger
De studerende vil arbejde i grupper på to eller tre med øvelser/laboratorieopgaver og opgaver for at øve sig i nogle af de emner, der er blevet gennemgået i forelæsningerne. Desuden skal de studerende udarbejde et afsluttende projekt/laboratorieopgave, som de vælger fra en liste over mulige emner, der bygger videre på de emner, der er blevet gennemgået på kurset.



