Mündliche Prüfung (bei großer Teilnehmerzahl Klausur), durch erfolgreiche Übungen kann ein Notenbonus erarbeitet werden.

Das Modul behandelt das Thema der parallelen Datenverarbeitung aus dem Blickwinkel der Rechnerarchitektur. Es werden Rechnerarchitekturkonzepte vorgestellt, mit deren Hilfe Parallelität auf verschiedenen Ebenen zur Leistungssteigerung ausgenutzt werden kann. Das Modul umfasst dabei u.a. die folgenden Themen: Parallelismus auf Maschinenbefehlsebene: Superskalartechnik, spekulative Ausführung, Sprungvorhersage, VLIW-Prinzip, mehrfädige Befehlsausführung. Moderne Parallelrechnerkonzepte, Speichergekoppelte Parallelrechner, symmetrische Multiprozessoren, Multiprozessoren mit verteiltem gemeinsamem Speicher, nachrichtenorientierte Parallelrechner, Multicore-Architekturen, Cache-Kohärenzprotokolle, Leistungsbewertung von Parallelrechensystemen, parallele Programmiermodelle, Verbindungsnetze (Topologie, Routing), heterogene Systemarchitekturen und GPGPUs.

Die Studierenden besitzen erweiterte fachliche Kompetenzen im Bereich moderner Rechnerarchitekturen mit Fokus auf Parallelarchitekturen, Verbindungsnetzwerke und heterogene Systeme. Sie kennen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Parallelarchitekturen sowie die bei der Programmierung derartiger Systeme auftretenden Schwierigkeiten. Dies befähigt die Studierenden entsprechende Programmierkonzepte für parallele Architekturen situationsadäquat anzuwenden. In den Übungen erwerben die Teilnehmenden ein weitergehendes Verständnis für die Komplexität paralleler Vorgänge und die daraus resultierenden Schwierigkeiten. Durch die selbstständige Bearbeitung in kleinen Gruppen werden Teamfähigkeit und Führungsqualitäten in besonderem Maße gefördert.

• J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Computer Architecture: A Quantitive Approach, Morgan Kaufmann Publishers Inc, Elsevier, 6. Auflage, 2018.
• S. Pasricha, N. Dutt: On-Chip Communication Architectures; Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2008.