YAZ010 Bilgisayar Mimarisiİstinye ÜniversitesiAkademik Programlar Yazılım MühendisliğiÖğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Yazılım Mühendisliği

Önizleme

Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: YAZ010
Ders İsmi: Bilgisayar Mimarisi
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
AKTS
5
Öğretim Dili: Turkish
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Bölüm/Program Seçmeli
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üy. MUHAMMED DAVUD
Dersi Veren(ler): Buse Yılmaz
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bilgisayar tasarımının temelleri, bilgisayar bileşenlerinin
etkileşimi, ISA ve mimarinin performans ve enerji verimliliği
için optimizasyon olarak neler sağladığı hakkında temel bilgiler
sağlamak
Dersin İçeriği:

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Bir bilgisayar mimarisi ve bileşenleri hakkında genel bilgiler, Moore yasası, Dennard ölçeklemesi, güç duvarı, CPU zamanı
2) Bilgisayar sistemi, bilgisayar bileşenleri, bilgisayar işlevi, veri yolu sistemi, talimat yürütme döngüsü
3) Komut setleri ve türleri, makine dili programlama, komut formatları, adresleme modları, fonksiyon çağrı ve geri dönüş mekanizmaları
4) Komut kümeleri ve türleri, montaj/makine dili programlama, komut formatları, adresleme modları, alt rutin çağrı ve dönüş mekanizmaları, MIPS
5) Bilgisayar aritmetiği: bitler, baytlar ve kelimeler, sayısal veri gösterimi ve sayı tabanları, sabit ve kayan nokta sistemleri
6) Bilgisayar aritmetiği: İşaretli ve ikili tamamlayıcı gösterimler, Sayısal olmayan verilerin gösterimi (karakter kodları, grafiksel veriler)
7) İşlemci Yapısı ve İşlevi, basit veri yollarının uygulanması, pipeline oluşturma, pipelined veri yolu ve kontrolü, tehlike algılama ve çözümleme
8) Kablolu kontrol ve mikro programlı kontrol, komut düzeyinde paralelliğe (ILP) giriş, süperskalar mimari, dal tahmini, Spekülatif yürütme, sıra dışı, yürütme, önceden getirme
9) Ara sınav
10) Bellek hiyerarşisi, ana bellek organizasyonu ve işlemleri, zamansal ve uzamsal yerellik, gecikme, döngü süresi, bant genişliği ve serpiştirme
11) Önbellek bellekleri, sanal bellek (sayfa tablosu, TLB), hata işleme ve güvenilirlik
12) I/O temelleri: el sıkışma, ara belleğe alma, programlanmış I/O, kesintiye dayalı I/O, kesinti yapıları: vektörlü ve önceliklendirilmiş, kesinti onayı, harici depolama, fiziksel organizasyon ve sürücüler
13) Paylaşılan bellek çok işlemcileri/çok çekirdekli organizasyon, SIMD vs. MIMD ve Flynn Taksonomisi, örnek SIMD ve MIMD komut setleri ve mimarileri
14) Ara bağlantı ağları, paylaşımlı çok işlemcili bellek sistemleri ve bellek, tutarlılık, çok işlemci önbellek tutarlılığı, Vektör işlemcileri ve GPU'lar, çoklu kullanım için donanım desteği, ölçeklenebilirlik

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Computer Architecture: A Quantitative Approach (Hennesy &
Patterson - 5th Edition)

William Stallings - Computer organization and architecture _ designing for performance-Pearson Education Limited (2019)
Diğer Kaynaklar: Computer Architecture: A Quantitative Approach (Hennesy &
Patterson - 5th Edition)

William Stallings - Computer organization and architecture _ designing for performance-Pearson Education Limited (2019)

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları
Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimlerine özgü konularda yeterli bilgi birikimine sahiptir.
2) Yazılım mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimine sahiptir.
3) Matematik, fen bilimleri ve yazılım mühendisliğine özgü konulardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisine sahiptir.
4) Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi ve bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisine sahiptir.
5) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisine ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisine sahiptir.
6) Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi ile bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisine sahiptir.
7) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya yazılım mühendisliğine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisine sahiptir.
8) Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisine sahiptir.
9) Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisine sahiptir.
10) Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisine sahiptir.
11) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgiye sahiptir.
12) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisine sahiptir.
13) Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalığa sahiptir.
14) Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgiye sahiptir.
15) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgiye sahiptir.
16) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgiye sahiptir.
17) Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalığa sahiptir.
18) Bireysel çalışma becerisine sahiptir.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Orta 3 En Yüksek
       
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik, fen bilimlerine özgü konularda yeterli bilgi birikimine sahiptir.
2) Yazılım mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimine sahiptir.
3) Matematik, fen bilimleri ve yazılım mühendisliğine özgü konulardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisine sahiptir.
4) Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi ve bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisine sahiptir.
5) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisine ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisine sahiptir.
6) Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi ile bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisine sahiptir.
7) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya yazılım mühendisliğine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisine sahiptir.
8) Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisine sahiptir.
9) Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisine sahiptir.
10) Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisine sahiptir.
11) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgiye sahiptir.
12) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisine sahiptir.
13) Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalığa sahiptir.
14) Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgiye sahiptir.
15) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgiye sahiptir.
16) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgiye sahiptir.
17) Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalığa sahiptir.
18) Bireysel çalışma becerisine sahiptir.

Ölçme ve Değerlendirme

Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri Aktivite Sayısı Katkı Payı
Laboratuvar 10 % 0
Projeler 1 % 15
Ara Sınavlar 2 % 25
Final 2 % 60
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı İş Yükü
Ders Saati 14 28
Laboratuvar 5 10
Sınıf Dışı Ders Çalışması 13 38
Proje 8 19
Ara Sınavlar 1 12
Final 1 12
Toplam İş Yükü 119