Számítógép architektúrák záróvizsga kérdések Nappali tagozat, 2011. január
I. Az utasításszintű (logikai) architektúra SzA1.
Számítási modell (fogalma; kapcsolatai, fajtái, a Neumann-féle és az adatfolyam számítási modell)
SzA2.
Az adattér (fogalma; a memória-tér; a regisztertér és fejlődése: egyszerű, adattípusonként különböző, többszörös regisztertér)
SzA3.
A szekvenciális utasításvégrehajtás menete (az aritmetikai utasítások és a feltétlen vezérlés-átadási utasítás végrehajtásának sémája)
SzA4.
Az utasítás- és operandus típusok (utasítás- és operandus típusok; szabályos architektúrák)
II. Hagyományos mikroarchitektúra (fizikai architektúra) SzA5.
Az aritmetikai egységek felépítése I. (az n-bites soros és párhuzamos összeadó, valamint az előrejelzett átvitellel felépített n-bites összeadó)
SzA6.
Az aritmetikai egységek felépítése II. (a fixpontos szorzás algoritmusai és gyorsítási lehetőségek)
SzA7.
Az aritmetikai egységek felépítése III. (a fixpontos osztás algoritmusai; a lebegőpontos algebrai műveletek és megvalósításuk)
SzA8.
Vezérlőegység (az áramköri vezérlőegység és a mikrovezérlő jellemzőinek szembeállítása. Az áramköri vezérlőegység megvalósítása és működése)
SzA9.
Félvezetős tárak (jellemzőik; csoportosításuk)
SzA10.
Megszakítási rendszer (fogalma; megszakítási okok; a megszakítás folyamata; az egy- és a többszintű megszakítási rendszer)
SzA11.
Külső sínrendszer (fogalma; jellemzői; csoportosítása, a sínfoglalás (bus arbitration) módjai; az adatátvitel és felügyelete (szinkron, aszinkron))
SzA12.
A processzor részvételével zajló I/O rendszer (a programozott I/O, a különálló I/O címtér és az I/O port; a memóriában leképezett I/O címtér; működése (feltétlen és feltételes))
SzA13.
A közvetlen memória-hozzáférés (DMA) (fogalma; megvalósítása; működése: blokkos és cikluslopásos üzemmód)
SzA14.
Az egyes alkotóelemek összerakása (egy hipotetikus számítógép tervezése és működése)
III. Korszerű mikroarchitektúrák (fizikai architektúra) SzA15.
Számítógép architektúrák osztályozása (Flynn-féle, illetve korszerű osztályozás)
SzA16.
Adatfüggőségek (fogalma, főbb fajtái, teljesítmény-korlátozó hatása)
SzA17.
Vezérlésfüggőségek és teljesítmény korlátozó hatásuk csökkentése (vezérlésfüggőségek fogalma, teljesítmény korlátozó hatása és annak csökkentése, a feltétlen vezérlésátadás, a statikus és dinamikus elágazásbecslés, valamint a spekulatív elágazáskezelés elve)
SzA18.
Szekvenciális konzisztencia (az utasítás-feldolgozás és a kivételkezelés soros konzisztenciája, a precíz megszakítás-kezelés)
SzA19.
Az elágazások vizsgálata (Az elágazások csoportosítása, a feltételes utasítások használata, a műveletek eredményének vizsgálata az állapottér módszerrel és közvetlen adatvizsgálattal, az elágazási utasítások aránya az utasítás-mixben, a feltétlen és feltételes elágazási utasítások arányai, az elágazások teljesülési és nem teljesülési arányai)
SzA20.
Az utasítások időben párhuzamos feldolgozásának alapvető lehetőségei (prefetching, átlapolt utasítás végrehajtás, futószalag elvű feldolgozás, ebből adódó szűk keresztmetszetek (memóriasávszélesség és elágazások) feloldása)
SzA21.
A futószalag (pipeline) elvű utasítás-végrehajtás (a futószalag elve; jellemzői; logikai és fizikai futószalagok)
SzA22.
Első generációs (keskeny) szuperskalár processzorok (közvetlen kibocsátás, végrehajtási modelljük, kibocsátási szűk keresztmetszetük)
SzA23.
Első generációs (keskeny) szuperskalár processzorokra esettanulmány (Pentium I.: megvalósítás és jellemzők)
SzA24.
Második generációs (széles) szuperskalár processzorok (a kibocsátási szűk keresztmetszet kiküszöbölése: dimnamikus utasítás-ütemezés és regiszter-átnevezés, végrehajtási modelljük, értékelésük)
SzA25.
Utasításlehívás I. (a lokális elágazás előrejelzés fogalma, a lokális egyszintű és kétszintű dinamikus elágazás előrejelzés)
SzA26.
Utasításlehívás II. (az ugrási cél lehető leggyorsabb elérésének probléma-felvetése, a kiszámítási /behívási, a BTAC és a BTIC módszer)
SzA27.
Elődekódolás (szükségessége, megvalósítása, feladatai, azok leképezése az elődekódoló által)
2
SzA28.
Kibocsátáshoz kötött operandus-lehívás (megvalósítása, a kibocsátáshoz és a kiküldéshez kapcsolódó feladatok, frissítés, értékelés)
SzA29.
Kiküldéshez kötött operandus-lehívás (megvalósítása, a kibocsátáshoz és a kiküldéshez kapcsolódó feladatok, frissítés, értékelés)
SzA30.
Átrendezési puffer (ROB) (megvalósítása, működése, az átnevezés, a spekulatív végrehajtás és a pontos megszakítás-kezelés támogatása)
SzA31.
Második generációs (széles) szuperskalár processzorokra esettanulmány (Pentium Pro: megvalósítás és jellemzők)
SzA32.
Harmadik generációs szuperskalár processzorok: az utasításon belüli párhuzamos végrehajtás (három-operandusú utasítások, SIMD-utasítások, VLIW-architektúrák)
IV. Az ILP feldolgozás fejlődése SzA33.
ILP feldolgozási paradigmák (Releváns paradigmák áttekintése, sorrendjük és ennek okai)
teljesítmény
potenciáljuk,
megjelenési
SzA34.
Időben párhuzamos feldolgozás (főbb fajtái, bevezetésük, kiváltott szűk keresztmetszetek és feloldásuk, futószalag processzorok, generációik)
SzA35.
VLIW processzorok (Működési elvük, jellemzőik, előnyeik, hátrányaik, kereskedelmi rendszerek)
SzA36.
Szuperskalár processzorok (Megjelenésük oka, bevezetésük, első generációs szuperskalárok jellemzői, és a jellemzők indokolása, a kiváltott feldolgozási szűk keresztmetszet és feloldása, 2. generációs szuperskalárok jellemzői, a kibocsájtási párhuzamosság kimerülése általános célú alkalmazásokban)
SzA37.
Az adatpárhuzamos végrehajtás (főbb alternatívái, a SIMD utasítások, a 2.5 és a 3. generációs szuperskalárok főbb jellemzői, a kiváltott szűk keresztmetszetek és feloldásuk)
SzA38.
A processzorok fejlődésének áttekintése (lehetséges fejlődési szcenáriók, a fejlődés fővonulata és a kiváltott technológiai innovációk, a fejlődés főbb jellemzői)
V. A processzorok fejlődésének korszakváltása SzA39.
Az abszolút és a relatív processzor teljesítmény (értelmezésük, viszonyuk, a processzorok teljesítménynövekedésének jellemző szakaszai)
3
SzA40.
A processzorok hatékonysága (a fogalom értelmezése, a hatékonyság növekedésének jellemző szakaszai, ennek forrásai, ill. a stagnáció oka, a stagnáció által kiváltott fejlődési főirányok)
SzA41.
Az órafrekvencia agresszív növelése (az órafrekvencia növelésének jellemző szakaszai, a növelés fő forrásai, a hatékonyság stagnálása által kiváltott gyors növelés következményei a RISC processzorokra nézve, a növelés korlátai)
SzA42.
A processzorok fejlődésének hatékonysági határa (ennek alapvető oka és megnyilvánulási formái, hogyan változik az Intel és az AMD x86 családok hatékonysága az órafrekvencia növelésekor, a két család tervezési filozófiájának összehasonlítása a hatékonyság szempontjából, a hatékonysági határ értelmezése)
SzA43.
Processzorok fejlődésének termikus határa (a dinamikus és a statikus disszipáció értelmezése, arányváltozása, az összdisszipáció növekedése az órafrekvencia növelésekor, a termikus határ értelmezése, megjelenése és következményei)
SzA44.
Processzorok fejlődésének határa a „skew”-növekedése miatt (a „skew” értelmezése, növekedésének következményei, a soros periféria illetve rendszerbuszok megjelenése)
SzA45.
EPIC architektúrák/processzorok (értelmezésük, megjelenésük kiváltó oka, fontosabb implementációk, várható jövőjük)
VI. Többmagos/sokmagos processzorok SzA46.
Többmagos/sokmagos processzorok áttekintése (megjelenésük szükségszerűsége, főbb osztályaik)
SzA47.
Intel négyprocesszoros többmagos szerver processzorai (hagyományos négyprocesszoros rendszerarchitektúrák szükségszerű fejlődése az FSB és memória támogatás tekintetében)
SzA48.
Intel Nehalem és a Sandy Bridge alaparchitektúráinak főbb innovatív jellemzői
SzA49.
AMD többmagos 2 és 4 processzoros szerverarchitektúrái (a közvetlenül csatolt architektúra főbb jegyei, négyprocesszoros közvetlen csatolású szerverek architektúrája, többmagos szerverprocesszorok fejlődésének áttekintése, és a Magny-Course fontosabb jellemzői)
SzA50.
Sokmagos processzorok I. (Intel Larrabee processzora)
SzA51.
Sokmagos processzorok II. (Intel Tiled és SCC processzorai; kapcsolóhálózat, értékelésük)
SzA52.
általános
felépítésük,
alapelemek,
Heterogén mester/szolgaelvű többmagos processzorok (Intel Cell processzora)
4
SzA53.
Heterogén csatolt többmagos processzorok (GPGPU-k fejlődésének áttekintése, kitekintés a további várható fejlődésre)
VII. GPGPU-k, adatpárhuzamos gyorsítók SzA54.
GPGPU-k megjelenése (megjelenésük kiváltó oka, a shader-modellek implementációik, teljesítmény és sávszélesség jellemzőik)
konvergenciája,
első
SzA55.
A SIMT végrehajtás (főbb jellemzők, a SIMT magok jellemző implementációja, működése)
SzA56.
GPGPU-k áttekintése (a SIMT végrehajtás alapvető megvalósítási alternatívái, a legfontosabb GPGPU gyártók és családok bemutatása, áttekintésük és főbb jegyeik (rajzok alapján))
SzA57.
Adatpárhuzamos gyorsítók (megvalósítási alternatíváik, a legfontosabb gyártók és családok bemutatása, áttekintésük és főbb jegyeik (rajzok alapján))
SzA58.
Nvidia Fermi processzora (felépítése, főbb jellemzői (rajzok alapján))
SzA59.
AMD Fusion APU családja (A Llano Fusion APU, a Bulldozer és Bobcat magok, és a Bulldozer processzor áttekintése (rajzok alapján))
SzA60.
Intel integrált CPU/GPU családjai (Intel i3/i5/i7 mobil processzorainak, illetve Sandy Bridge processzorának áttekintése (rajzok alapján))
VIII. Alaplapok SzA61.
Alaplapok I. (alaplap típusok fejlődése, az AT és a korai ill. fejlett Baby AT alaplapok karakterisztikus jegyei)
SzA62.
Alaplapok II. (a riser card fogalma, célja, alkalmazása, az ATX és a BTX alaplap szabványok)
2010.12.20.
5
