CENG317 Computer Architectureİstanbul Okan ÜniversitesiAkademik Programlar Bilgisayar Mühendisliği (İngilizce)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Bilgisayar Mühendisliği (İngilizce)
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: CENG317
Ders İsmi: Computer Architecture
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Kredi AKTS
3 0 3 6
Öğretim Dili: EN
Ders Koşulu: CENG210 - Digital Circuit Design | EEEN103@BİLGİ - Sayısal Sistem Tasarımı ve Mikroişlemciler
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Zorunlu Ders
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr.Öğr.Üyesi MAHSA MIKAEILI
Dersi Veren(ler): Prof. Dr. PINAR YILDIRIM
Dr.Öğr.Üyesi MAHSA MIKAEILI
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Dersin sonunda öğrenci aşağıdaki yeterliliklere sahip olacaktır:
-İşlemci (CPU) performanslarını analiz edebilecektir.
-Bir komut kümesi mimarisi (Instruction Set Architecture - ISA) tasarlayabilecektir.
-Tek çevrimli (single-cycle) bir işlemci veri yolunu (datapath) tasarlayabilecektir.
-Borulamalı (pipelined) işlemci veri yolunu tasarlayabilecektir.
-Farklı önbellek (cache) tasarımlarını analiz edebilecektir.
Dersin İçeriği: Gömülü Sistem Tasarımı. Donanım-Yazılım tasarımı. Gerçek zamanlı yazılım tasarımı. Gerçek zamanlı hata yakalama teknikleri ve araçları. Donanım-Yazılım entegrasyonu. Arayüz tasarımı. Veri toplama ve kontrol sistemi örnekleri.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) İşlemci (CPU) performanslarını analiz edebilecektir.
2) Bir komut kümesi mimarisi (Instruction Set Architecture - ISA) tasarlayabilecektir.
3) Tek çevrimli (single-cycle) bir işlemci veri yolunu (datapath) tasarlayabilecektir.
4) Borulamalı (pipelined) işlemci veri yolunu tasarlayabilecektir.
5) Farklı önbellek (cache) tasarımlarını analiz edebilecektir.
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Bilgisayar Mimarisine Giriş
2) Komut Seti
3) Bilgisayarlarda Aritmetik İşlemler
4) Performansın Değerlendirilmesi ve Anlaşılması
5) Performansın Değerlendirilmesi ve Anlaşılması
6) Tek Döngülü Veri Yolu (Datapath) Tasarımı
7) Kontrol Birimi Tasarımı
8) Ara sınav
9) Boruhatlı (Pipeline) Veri Yolu
10) Boruhatlı (Pipeline) Veri Yolu
11) Boruhat Tehlikeleri (Pipeline Sorunları)
12) Veri İletimi (İleriye Yönlendirme)
13) Dallanma Tahmini
14) Set-Asosiyatif ve Tam Asosiyatif Önbellek (Cache)
15) Final Sınavı

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:
Diğer Kaynaklar: Computer Organization and Designs, by David A. Patterson, John L. Hennessy
Morgan Kaufmann; 5th edition (October 10, 2013)
ISBN 978-0124077263

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları

1

2

3

4

5

Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliği konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri karmaşık mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3) Karmaşık bir bilgisayar mühendisliği sistemini, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda (özellikle yazılım, mekatronik mühendisliği) etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe ve İngilizce sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Bilgisayar mühendisliğinin gerektirdiği yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, yorumlayabilme ve geliştirilebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; bilgisayar mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi bilgisayar mühendisliği uygulamaları hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliği konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri karmaşık mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. 5
2) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. 5
3) Karmaşık bir bilgisayar mühendisliği sistemini, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) 5
4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. 5
5) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda (özellikle yazılım, mekatronik mühendisliği) etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe ve İngilizce sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Bilgisayar mühendisliğinin gerektirdiği yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, yorumlayabilme ve geliştirilebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; bilgisayar mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi bilgisayar mühendisliği uygulamaları hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. 2

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Anlatım
Beyin fırtınası /Altı şapka
Bireysel çalışma ve ödevi
Ders
Okuma
Ödev
Web Tabanlı Öğrenme

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 1 % 15
Ara Sınavlar 1 % 35
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 13 3 39
Sınıf Dışı Ders Çalışması 15 3 45
Ödevler 1 30 30
Ara Sınavlar 1 30 30
Final 1 40 40
Toplam İş Yükü 184