INF4170 — Architecture des ordinateurs (UQAM)

INF4170 - Architecture des ordinateurs

Plan de cours Automne 2023

Horaires, locaux et enseignants
Version PDF du plan de cours
Site web du cours: https://ena01.uqam.ca/course/view.php?id=59915

Responsable(s) du cours

Coordination

Giraldeau, Francis
PK-4820
giraldeau.francis@uqam.ca

Enseignement

Tsikhanovich, Aléna
PK-4115
tsikhanovich.alena@uqam.ca
Groupes: 040

Description officielle

Objectifs

Familiariser l’étudiant avec la structure des ordinateurs modernes. Initier au fonctionnement interne, à l’agencement des organes.

Sommaire du contenu

Classification des architectures. Structure des ordinateurs parallèles, pipelines, matriciels et à multiprocesseurs. Fonctionnement d’un processeur. Unité de traitement: étude comparative des catégories d’instructions, unité de contrôle, U.A.L. Mémoires: architecture, fonctionnement, types. Entrée/sortie: adressage des composants, synchronisation, interfaces, canaux. Pipelining: principe, arithmétique et instructions, fonctionnement. Traitement vectorisé: caractéristiques et exemples. Multiprocesseurs: structures fonctionnelles, réseaux d’interconnexion, organisation de la mémoire parallèle, logiciels d’exploitation.

Préalables académiques

INF3173

Modalités de communication à privilégier pour rejoindre l’enseignant

Le site web officiel du cours est sur Moodle. Il contient l’information à jour sur le cours ainsi que le matériel du cours (diapositives, énoncés, etc.).

Objectif du cours

Comprendre les principes de base du fonctionnement interne des ordinateurs et comprendre comment cette organisation interne affecte les performances. Étudier les méthodes et techniques utilisées dans les architectures modernes pour améliorer les performances. Comprendre les interrelations entre logiciel et matériel, particulièrement dans les machines modernes. Avoir un aperçu des directions futures vers lesquelles les architectures vont se développer.

Contenu du cours

Séance Contenu
1 Introduction (chap. 1)
2 Circuits combinatoires et séquentiels (chap. 2 et 3)
3 Composants logiques (chap. 5)
4 Jeu d’instruction RISC-V (chap. 6)
5 Processeur à 1 cycle (chap. 7)
6 Processeur à 1 cycle (suite)
7 Examen mi-session (intra)
8 Pipelines, aléas, prédiction de branches (chap. 7)
9 Pipelines, aléas, prédiction de branches (suite)
10 Hiérarchie des caches (chap. 8)
11 Traduction des adresses virtuelles (chap. 8)
12 Multi-processeurs et cohérence des caches (chap. 8)
13 Processeurs superscalaires (chap. 7)
14 Évaluation de la performance
15 Examen final

Modalités d’évaluation

Description Date Pondération
Quiz 1 28 octobre 2023 5%
Quiz 2 23 novembre 2023 5%
Remise du TP1 2 novembre 2023 15%
Remise du TP2 30 novembre 2023 15%
Examen intra 19 octobre 2023 25%
Examen final 14 décembre 2023 35%

Médiagraphie

Manuel de référence du cours (obligatoire)

HARRIS, D and HARRIS, S. – Digital Design and Computer Architecture RISC-V Edition – Morgan Kaufmann, 2021. ISBN 978-0-12-820064-3.

Les ressources suivantes sont recommandées.

PATTERSON, D.A. and Hennessy, J.L. – Computer Organisation and Design, RISC-V EDITION – Morgan Kaufmann Publishers, 2018. ISBN 978-0-12-812275-4.

PATTERSON, D.A. and Hennessy, J.L. – Computer Organisation and Design, ARM EDITION – Morgan Kaufmann Publishers, 2017. ISBN 978-0-12-801733-3.

PATTERSON, D.A. and Hennessy, J.L. – Computer Organisation and Design, Revised Printing – MORGAN KAUFMANN PUBLISHERS, INC. FOURTH EDITION, 2012. ISBN 978-0-12-374750-1.

STALLINGS, W. – Organisation et architecture de l’ordinateur – 6E ÉDITION, PEARSON EDUCATION, 2003. ISBN 2-7440-7007-6

STALLINGS, W. – Computer Organization and Architecture – 6TH EDITION. PRENTICE HALL, 2003. ISBN 0-13-035119-9

HENNESSY, J.L. and PATTERSON, D.A. – Computer Organisation and Design – MORGAN KAUFMANN PUBLISHERS, INC. SECOND EDITION, 1998. ISBN 1-55-860-428-6.

PATTERSON, D.A. et HENNESSY, J.L. – Organisation et conception des ordinateurs: L’interface matériel/logiciel – DUNOD, 1994. EN VENTE À LA COOP SCIENCES.

PATTERSON, D.A. et HENNESSY, J.L. – Architectures des ordinateurs: Une approche quantitative – MCGRAW-HILL, 1996.

STALLINGS, W. – Computer Organization and Architecture – 4TH EDITION. PRENTICE HALL, 1996.

TANENBAUM, A.S. – Architecture de l’ordinateur – 3E ÉDITION, PARIS INTEREDITION, 1996.

BARON, R.J. and L. HIGBIE – Computer Architecture – ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY, 1992.

Monitorat de programme

Le département d’informatique offre un service gratuit d’aide à la réussite s’adressant plus particulièrement aux étudiant.e.s du baccalauréat et du certificat en informatique. Il concerne principalement les cours de base comme INF1070, INF1120, INF1132, INF2120 et INF2171, mais, selon la connaissance du moniteur ou de la monitrice, un support dans d’autres cours peut également être offert.

Objectifs

Permettre aux étudiant.e.s de :

Informations

Information sur les Services à la vie étudiante

Services

Les services à la vie étudiante accompagnent les étudiantes et les étudiants dans la réussite de leur parcours universitaire.

Bureau

Bureau des services-conseils (soutien psychologique, bien-être aux études, information scolaire et insertion professionnelle, orientation, emploi): pour prendre rendez-vous, communiquez au 514 987-3185 ou par courriel à services-conseil@uqam.ca.

Aide financière

Bureau de l’aide financière: pour prendre rendez-vous, écrivez à aidefinanciere@uqam.ca.

Bourses d’études

Concernant les bourses, pensez à consulter Le Répertoire institutionnel des bourses d’études (RIBÉ) et écrivez à bourse@uqam.ca pour toute question.

Informations générales

Consultez les informations et l’ensemble des coordonnées et services offerts par les Services à la vie étudiante à l’adresse suivante: vie-etudiante@uqam.ca.

Politique d’absence aux examens

Reprise d’examen

L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.

Conflits d’horaire

Il est de la responsabilité de l’étudiant.e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.

Procédure

L’étudiant.e absent.e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur http://info.uqam.ca/repriseexamen/.

Pièces justificatives

Dans le cas d’une absence pour raison médicale, l’étudiant.e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l’absence à l’examen. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant.e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant.e constate qu’un.e étudiant.e a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant.e peut se voir refuser une reprise d’examen.

Pour plus d’informations

Consulter la page http://info.uqam.ca/politiques.

Règlement numéro 18 sur les infractions de nature académique (extraits)

Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l’occasion d’un examen ou d’un travail faisant l’objet d’une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.

La liste non limitative des infractions est définie comme suit :

Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements :

Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel

Les violences à caractère sexuel se définissent comme étant des comportements, propos et attitudes à caractère sexuel non consentis ou non désirés, avec ou sans contact physique, incluant ceux exercés ou exprimés par un moyen technologique, tels les médias sociaux ou autres médias numériques. Les violences à caractère sexuel peuvent se manifester par un geste unique ou s’inscrire dans un continuum de manifestations et peuvent comprendre la manipulation, l’intimidation, le chantage, la menace implicite ou explicite, la contrainte ou l’usage de force.

Les violences à caractère sexuel incluent, notamment :

Pour consulter la politique no 16

https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_16.pdf

Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte

Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement
514-987-3000, poste 0886

Pour obtenir la liste des services offerts à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM

https://harcelement.uqam.ca

Soutien psychologique (Services à la vie étudiante)

514-987-3185
Local DS-2110

CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM

514 987-0348
calacs@uqam.ca
http://trevepourelles.org

Service de la prévention et de la sécurité

514-987-3131

Politique no 44 d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap 

Politique

Par sa politique, l’Université reconnait, en toute égalité des chances, sans discrimination ni privilège, aux étudiant.e.s en situation de handicap, le droit de bénéficier de l’ensemble des ressources du campus et de la communauté universitaire, afin d’assurer la réussite de leurs projets d’études, et ce, dans les meilleures conditions possibles. L’exercice de ce droit est, par ailleurs, tributaire du cadre réglementaire régissant l’ensemble des activités de l’Université.

Responsabilité de l’étudiant.e

Il incombe aux étudiant.e.s en situation de handicap de rencontrer les intervenant.e.s (conseiller.ère.s à l’accueil et à l’intégration du Service d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap, professeur.e.s, chargé.e.s de cours, direction de programmes, associations étudiantes concernées, etc.) qui pourront faciliter leur intégration à la communauté universitaire ou les assister et les soutenir dans la résolution de problèmes particuliers en lien avec les limitations entraînées par leur déficience.

Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap

Le Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap (SASESH) offre des mesures d’aménagement dont peuvent bénéficier certains étudiant.e.s. Il est fortement recommandé aux de se prévaloir de ces services afin de réussir ses études, sans discrimination. Pour plus d’information, visiter le site de ce service : https://vie-etudiante.uqam.ca/etudiant-situation-handicap/nouvelles-ressources.html et celui de la politique institutionnelle d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_44.pdf

Il est important d’informer le SASESH de votre situation le plus tôt possible :