İSTİNYE ÜNİVERSİTESİ BİLGİ PAKETİ / DERS KATALOĞU
| Bilgisayar Mühendisliği | |||||
| Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey | ||
Ders Genel Tanıtım Bilgileri
| Ders Kodu: | BIM306 | ||||
| Ders İsmi: | Bilgisayar Mimarisi | ||||
| Ders Yarıyılı: | Bahar | ||||
| Ders Kredileri: |
|
||||
| Öğretim Dili: | Turkish | ||||
| Ders Koşulu: | |||||
| Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: | Hayır | ||||
| Dersin Türü: | Zorunlu | ||||
| Dersin Seviyesi: |
|
||||
| Dersin Veriliş Şekli: | Yüz yüze | ||||
| Dersin Koordinatörü: | Dr. Öğr. Üy. HÜSAMETTİM OSMANOĞLU | ||||
| Dersi Veren(ler): | Dr. Öğr. Üyesi Hüsamettin OSMANOĞLU | ||||
| Dersin Yardımcıları: |
Dersin Amaç ve İçeriği
| Dersin Amacı: | Bu ders, bilgisayar mimarisi ve performansı artırmak için kullanılan teknikleri, boru hattı işlem (pipelining), talimat seviyesi paralelliği, bellek hiyerarşisi tasarımı ve çoklu iş parçacığı gibi konuları kapsar. Donanım-yazılım etkileşimine odaklanır ve derleyici ve işletim sistemiyle ilgili konuları içerir. |
| Dersin İçeriği: | CPU ve Talimat Seti Mimarisi. Bellek Hiyerarşisi ve Modeli, registerlar, önbellek belleği, ana bellek (RAM) ve Sabit Disk dahil. Aritmetik ve Mantık, dijital mantık, dijital sistemler, dijital tasarım, Sayı Sistemleri ve Bilgisayar Aritmetiği dahil. MIPS gibi Talimat Setleri ve Derleme Dili, Karakteristikler ve Fonksiyonlar, Adresleme Modları ve Biçimleri. RISC ve CISC mimarisi. |
Öğrenme Kazanımları
|
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Bilgisayarların temellerini ve donanım ve yazılım açısından nasıl organize edildiklerini anlayın: donanım-yazılım arayüzünün önemi. 2) Bellek, arayüzler, işlemci, G/Ç, önbellek belleği, ALU, RISC ve CISC makine, kesmeler, boru hattı, komut düzeyinde paralellik ve bellek hiyerarşisi tasarımı gibi bilgisayarın çeşitli ana bileşenlerini anlayın. 3) Farklı türdeki talimat seti mimarilerinde yetkinlik geliştirin, özellikle MIPS talimat seti ve MIPS montaj dili üzerinde odaklanın ve belirli işlevler için çeşitli talimat seti mimarilerini karşılaştırma ve karşılaştırma yeteneği kazanın. 4) Tek döngü uygulama teknikleriyle bir işlemci için bir veri yolu ve kontrol ünitesi tasarlama becerisi kazanın ve temel elemanlar olarak kombinasyonel mantık, bellek bileşenleri ve diğer temel üniteler kullanarak basit bir işlemciyi tasarlama ve uygulama yeteneğini gösterin. 5) Edinilen bilgi ve kavramları etkili bir şekilde çeşitli uygulamalarda performansı optimize etmek için uygulayın, gerçek dünya bilgi işlem senaryolarında verimliliği ve etkinliği artırma yeteneğini gösterin. |
Ders Akış Planı
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
| 1) | Temel Kavramlar ve Bilgisayar Evrimi | |
| 2) | Performans Kavramları | |
| 3) | Bilgisayar Fonksiyonu ve Bağlantısının Üst Düzey Görünümü | |
| 4) | Ana Bellek (RAM) | |
| 5) | Önbellek Belleği (Cache Memory) | |
| 6) | Giriş/Çıkış ve Kesmeler | |
| 7) | İşletim Sistemi Desteği | |
| 8) | Ara Sınav | |
| 9) | Bilgisayar Aritmetiği ve MIPS Programlama | |
| 10) | Talimat Setleri: Karakteristikler ve Fonksiyonlar | |
| 11) | İşlemci Boru Hattı (Pipeline), Yapı ve İşlev | |
| 12) | Adresleme Modları ve Biçimleri | |
| 13) | Azaltılmış Talimat Seti Bilgisayarları | |
| 14) | Talimat Seviyesi Paralellik ve Süper Bilgisayar İşlemcileri |
Kaynaklar
| Ders Notları / Kitaplar: | William Stallings - Computer Organization and Architecture, Global Edition (2021, Pearson) |
| Diğer Kaynaklar: | [1] David A. Patterson, John L. Hennessy - Computer Organization and Design: The Hardware_Software Interface 5th Edition [2] M. Morris Mano. Digital Logic and Computer Design.-Pearson (2017) [3] Morgan Kaufmann Publishers._Harris, David Money_Harris, Sarah L - Digital design and computer architecture-Elsevier_Morgan Kaufmann Publishers (2018) [4] http://williamstallings.com/ComputerOrganization/COA11e/ |
Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi
| Course Learning Outcomes | 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Program Kazanımları | |||||||||||
| 1) Matematik, bilim ve bilgisayar mühendisliği prensipleri hakkında yeterli bilgiye sahip olma, hem teorik hem de pratik olarak, ve bu bilgiyi karmaşık mühendislik problemlerine uygulayabilme becerisi. | |||||||||||
| 2) Etik prensiplere, mesleki ve etik sorumluluğa uygun davranma; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olma | |||||||||||
| 3) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişim yönetimi gibi iş uygulamaları hakkında bilgi; girişimcilik ve yenilik farkındalığı; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | |||||||||||
| 4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarının sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve bilgisayar mühendisliğine yansıyan dönemin sorunları hakkında bilgi sahibi olma; bilgisayar mühendisliği çözümlerinin yasal sonuçları konusunda farkındalık. | |||||||||||
| 5) Uygun analiz ve modelleme tekniklerini kullanarak karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini tanımlama, formülleme ve çözebilme yeteneği. | |||||||||||
| 6) Belirli gereksinimleri karşılayan ve gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında çalışan karmaşık bilgisayar sistemleri, cihazlar veya ürünler tasarlama ve geliştirme yeteneği, modern tasarım yöntemlerini kullanma yeteneği. | |||||||||||
| 7) Sözlü ve yazılı iletişim becerileriyle etkili iletişim kurabilme; en az bir yabancı dil bilgisi; etkili raporlar yazabilme ve yazılı raporları anlayabilme, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkili sunumlar yapabilme, açık ve anlaşılır talimatlar verip alabilme yeteneği. | |||||||||||
| 8) Yaşam boyu öğrenme gerekliliğinin farkında olma; bilgiye erişme yeteneği, bilim ve teknolojideki gelişmeleri takip etme ve sürekli yenileme yeteneği. | |||||||||||
| 9) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerinin analizi ve çözümü için kullanılan modern teknikleri ve araçları geliştirme, seçme ve kullanabilme yeteneği, bilgi teknolojilerini etkili bir şekilde kullanabilme yeteneği. | |||||||||||
| 10) Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemleri veya araştırma konularının incelenmesinde deney planlama ve yürütme, veri toplama ve analiz etme, sonuçları yorumlama yeteneği. | |||||||||||
| 11) Çok disiplinli ekiplerde etkili bir şekilde çalışma yeteneği; bireysel çalışma becerileri. | |||||||||||
Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi
| Etkisi Yok | 1 En Düşük | 2 Orta | 3 En Yüksek |
| Dersin Program Kazanımlarına Etkisi | Katkı Payı | |
| 1) | Matematik, bilim ve bilgisayar mühendisliği prensipleri hakkında yeterli bilgiye sahip olma, hem teorik hem de pratik olarak, ve bu bilgiyi karmaşık mühendislik problemlerine uygulayabilme becerisi. | |
| 2) | Etik prensiplere, mesleki ve etik sorumluluğa uygun davranma; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olma | |
| 3) | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişim yönetimi gibi iş uygulamaları hakkında bilgi; girişimcilik ve yenilik farkındalığı; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | |
| 4) | Bilgisayar mühendisliği uygulamalarının sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve bilgisayar mühendisliğine yansıyan dönemin sorunları hakkında bilgi sahibi olma; bilgisayar mühendisliği çözümlerinin yasal sonuçları konusunda farkındalık. | |
| 5) | Uygun analiz ve modelleme tekniklerini kullanarak karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini tanımlama, formülleme ve çözebilme yeteneği. | 2 |
| 6) | Belirli gereksinimleri karşılayan ve gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında çalışan karmaşık bilgisayar sistemleri, cihazlar veya ürünler tasarlama ve geliştirme yeteneği, modern tasarım yöntemlerini kullanma yeteneği. | 2 |
| 7) | Sözlü ve yazılı iletişim becerileriyle etkili iletişim kurabilme; en az bir yabancı dil bilgisi; etkili raporlar yazabilme ve yazılı raporları anlayabilme, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkili sunumlar yapabilme, açık ve anlaşılır talimatlar verip alabilme yeteneği. | |
| 8) | Yaşam boyu öğrenme gerekliliğinin farkında olma; bilgiye erişme yeteneği, bilim ve teknolojideki gelişmeleri takip etme ve sürekli yenileme yeteneği. | |
| 9) | Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerinin analizi ve çözümü için kullanılan modern teknikleri ve araçları geliştirme, seçme ve kullanabilme yeteneği, bilgi teknolojilerini etkili bir şekilde kullanabilme yeteneği. | |
| 10) | Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemleri veya araştırma konularının incelenmesinde deney planlama ve yürütme, veri toplama ve analiz etme, sonuçları yorumlama yeteneği. | |
| 11) | Çok disiplinli ekiplerde etkili bir şekilde çalışma yeteneği; bireysel çalışma becerileri. |
Ölçme ve Değerlendirme
| Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
| Küçük Sınavlar | 5 | % 10 |
| Ödev | 5 | % 20 |
| Ara Sınavlar | 1 | % 30 |
| Final | 1 | % 40 |
| Toplam | % 100 | |
| YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 60 | |
| YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 40 | |
| Toplam | % 100 | |
İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması
| Aktiviteler | Aktivite Sayısı | Aktiviteye Hazırlık | Aktivitede Harçanan Süre | Aktivite Gereksinimi İçin Süre | İş Yükü | ||
| Ders Saati | 13 | 3 | 39 | ||||
| Laboratuvar | 10 | 2 | 20 | ||||
| Uygulama | 10 | 0 | 0 | ||||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 13 | 3 | 39 | ||||
| Ödevler | 5 | 4 | 20 | ||||
| Küçük Sınavlar | 5 | 2 | 10 | ||||
| Ara Sınavlar | 1 | 10 | 10 | ||||
| Final | 1 | 20 | 20 | ||||
| Toplam İş Yükü | 158 | ||||||