Architektur und Organisation von Rechnersystemen (Fach) / Sommersemester 12 (Lektion)

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• Was ist der Nachteil bei hochstufigen Pipelines?   Die Auswirkung auf die Performance ist umso dramatischer wenn die Pipeline ins Stocken gerät
• Aufgrund dieses Problems wurden einige Prozessordetails verbessert. Wie sahen diese Verbesserungen aus?   verbesserter Hardware-Prefetch, deutlich größere Caches
• Was ist Multithreading?   keine Datenabhängigkeit zwischen den Threads
• Gewünscht ist ein Leistungsvergleich von verschiedenen Prozessoren, Controllern oder ganzen Systemen. Wie heißen die Programme, die diesen Vergleich ermöglichen?   Benchmark-Programme
• Wie ist die Performance definiert?   Performance(x) = 1/ Ausführungszeit(x)
• Der I.C. stellt ein Maß für die Güte des Befehlssatzes dar. Was macht er also? Der I.C. zählt die Anzahl der Instruktionen um eine anwendungsspezifische Aufgabe zu kodieren.
• Der CPI (Clock Cycles per Instruction) liefert einen guten Anhaltspunkt zur Leistungsfähigkeit der jeweiligen Architektur. Wie ist er definiert?   CPI(x)= (CPU-Taktrate * Ausführungszeit(x))/Instruction-Count
• Nenne 5 weitere Kriterien, die man vergleichen könnte. (Der CPI (Clock Cycles per Instruction) liefert einen guten Anhaltspunkt zur Leistungsfähigkeit der jeweiligen Architektur. Wie ist er definiert?) Clockrate, Codedichte, Kontextwechselzeit, Interrupt-Antwortzeit, Interrupt-Overhead-Zeit
• Was ist ein Embedded System?   Die Integration des MC in eine elektrische, elektro-mechanische (Mechatronik), elektrohydraulische oder elektronische Umgebung, um eine gemeinsame Funktionalität zu bewirken.
• Durch wen wird die Funktionalität eines Embedded Systems festgelegt?   Durch den Hersteller
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• Gehört ein PC zu den Embedded Systems? Begründen Sie.   Nein, mit der Möglichkeit Programme flexibel den aktuellen Aufgaben entsprechend ändern zu können, gehören PCs nicht dazu
• Nennen Sie 5 Konsumgüter, die zu den eingebetteten Systemen zählen   Glückwunschkarten, Videorecorder, Küchenherd, Waschmaschine, Alarmanlage
• Nennen Sie 5 Embedded Systems in Kraftfahrzeugen   ABS, Airbag, Navigationssystem, Motormanagement, Autoradio
• Nennen Sie ein Beispiel für Embedded Systems in Fabriken   SPS (FICK JA, SIEMENS!)
• Nennen Sie ein Beispiel für wearable Computer.   intelligenter Lärmschutz in Helmen
• Was bedeutet ubiquitous computing?   allgegenwärtig, uns umgebende Computer
• Was bedeutet pervasive computing?   Durchdringung aller Lebensbereiche
• Nennen Sie 3 Komponenten nach dem die Auswahl eines Controllers getroffen wird   Preis, Peripherie, Performanz
• Unter der Preiskomponente fallen Einmalkosten, Entwicklungskosten und Stückzahlkosten.   Einmalkosten: Rüstkosten, Testgeräte Entwicklungskosten: Analyse, Programmierung Stückzahlkosten: MCU (MikroControllerUnit), Stecker, Gehäuse, Taster, Display
• Welche Bitbreite hatte unter den MCUs sowohl 1998 als auch 1999 den größten Umsatz und Marktanteil? 4 Bit, 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit? 8 Bit
• Welche Bitbreite hatte unter den MCUs von 1998 zu 1999 den größten prozentualen Zuwachs bezüglich des Marktanteiles? 4 Bit, 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit? 32 Bit
• Die Entwicklungsumgebung des x-Development (ein Entwicklungssystem) von ARM läuft auf einem anderen Rechnersystem als das Zielsystem. Nennen sie 5 Beispiele für Komponenten einer Entwicklungsumgebung.   Versionskontrolle, Compiler, Assembler, Linker, Debugger
• Was stellen Sie sich dabei am schwierigsten zu realisieren vor? (Die Entwicklungsumgebung des x-Development (ein Entwicklungssystem) von ARM läuft auf einem anderen Rechnersystem als das Zielsystem. Nennen sie 5 Beispiele für Komponenten einer Ent   Entwurf, Entwicklung, Programmierung, Compilation, Simulation, Download in das Zielsystem, Start des Programms im Zielsystem, Debugging
• Wie kann eine hohe Performanz erreicht werden? (Nicht im Sinne eines PCs)   Wird die Anwendung im Hinblick auf Energieersparnis optimal angepasst (Stromsparmodi wie z.B. geringere Taktrate oder sleep-mode), so ist die Performanz höher .
• Wo ist der Unterschied zwischen Mikrocontrollern und Mikroprozessoren?   Auf Mikrocontrollern sind I-/O-Ports, Peripherie, Timer bzw. Counter, A/D- bzw- D/A- Umwandler, RAM, ROM, Flash und Watchdog integriert. Zudem ist der Single-Chip-Prozessor mit einer Software versehen.
• Wofür steht die Abkürzung Soc?   System on Chip
• Nennen Sie 6 Eigenschaften, die einen ARM Prozessor charakterisieren.   Großer Satz von Registern (meistens universell), Load/Store- Architektur (Harvard), 3-Adress-Befehle, bedingte Ausführung aller Befehle
• Was ist der Thumb-Befehlssatz (ARM Prozessoren)?   dichte, komprimierte 16-Bit-Darstellung eines eingeschränkten Befehlssatzes (geringer Energieverbrauch)
• Was zeichnet die Load/Store-Architektur aus?   Operanden der Operation werden ausschließlich in Registern adressiert. Dazu müssen sie meistens vorher dorthin geladen (LOAD) und das Ergebnis in den Speicher kopiert (STORE) werden.
• Was beinhaltet ein Evaluation-Kit?   Platine- und Software zum Entwickeln von Hard- und Software
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• Die Performanz eines Systems hängt von der Betrachtungsweise des Nutzers ab. Nennen Sie 4 Beispiele nach denen die Performance bewertet werden könnte.   reine Arbeitsgeschwindigkeit, Arbeitsleistung der GPU, Laufzeit des Akkus, die Größe eines Systems meist kombiniert mit minimalen Stromverbrauch
• Wofür steht die Abkürzung WUXGA und was ist das?   Wide Ultra Extended Graphic Array: Bildformat 16:10, Wide-Screen-Display mit 1920*1200 Pix bei 16, 7 Mio. Farben
• Welche Dual-Display-Modi kann man wählen? Erklären Sie die Unterschiede.   Dualview: beide Monitore werden seperat angesteuert; CloneView: Monitore zeigen das gleiche Bild; SpanView: Monitore werden wie ein großes Display behandelt (horizontal und vertikal möglich)
• Was ist ein Artefakt? Und wodurch können sie entstehen?   Artefakte sind Bildfehler. Eine mögliche Ursache wäre Überhitzung.
• Ordnen Sie ISA, AGP 8x, AGP 1/2x, PCI Express, AGP 4x und PCI aufsteigend nach ihrer Bandbreite in MB/s.   1. ISA, 2. PCI, 3. AGP 1/2x, 4.AGP4x, 5. AGP 8x, PCI Express
• Warum ist die Bandbreite bei PCI Express höher als bei AGP und PCI?   PCI und AGP >> parallel, PCI Express >> seriell mit mehreren Kanälen
• Um die Bandbreite zu erhöhen werden bei den neuen Grafikkarten AGP-Bridges verwendet. Was ist deren Nachteil? Latenzzeiten.
• In wie fern unterscheidet sich HDMI von DVI?   Bei DVI werden die Daten komprimiert, da die Übertragungsraten und Bandbreite nicht dafür ausreichen unkomprimierte Daten zu senden. HDMI kann auch diesen DVI-Daten verarbeiten, aber die Qualität ist etwas schlechter.
• Warum will AMD keine Chips für Netbooks anbieten?   Die Geräte werden mit den billigsten Komponenten gebaut, sodass Zulieferer kaum Geld verdienen könnten.
• Was ist mit dem Marketing-Slogan „The Future is Fusion“ gemeint?   Gemeint ist die „ausgewogene Kombination aus CPUs und GPUs
• Wie heißt die AMD Plattform-Technologie, die eine „Synthese aus Leistung, Stärke und Erfahrung“ darstellt und mit AMD Software eine „explosive Spielleistung“ garantiert? Dragon
• AMD64 wurde entwickelt um simultanes 31- und 64-bit Computing zu ermöglichen, ohne dabei die Performance zu beeinträchtigen. Dabei wurde eine so genannte „Direct Connect Architektur“ verwendet. Was zeichnet diese aus?   Der Mikroprozessor ist über einen integrierten Memory Controller mit dem DRAM verbunden. Außerdem besteht eine direkte Verbindung zum HyperTransport, welche eine bessere Performance der I/O verspricht. Optional ist die Verbindung des Mikrokontrollers zu anderen CPUs über den HyperTransport.
• Was ist HyperTransport?   HT ist eine bidirektionale Hochgeschwindigkeitsverbindung zwischen mehreren integrierten Schaltkreisen
• Fallen für den HT Lizenzgebühren an?   Nein, HyperTransport ist ein offener Industriestandart
• Bei HT hat jede der beiden unidirektionalen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen eine bestimmte Breite. Wie viel Bits kann sie betragen?   2, 4, 8, 16 und 32. Unterschiedliche Linkbreiten sind jedoch für beide Richtungen explizit erlaubt.
• HAT kennt eine Reihe von unterschiedlichen Taktfrequenzen mit denen der Link betrieben werden kann. Es ist daher erforderlich, dass jedes Gerät alle Taktfrequenzen unterstützt. Wo liegt hier das Minimum?   Bei 200 MHz
• Die Daten werden im DDR-Verfahren übertragen. Was bedeutet das für die effektive Datenrate?   Sie verdoppelt sich
• Das elektrische Interface von HAT benutzt zur Übertragung der Daten differentielle Signalpaare mit niedriger Spannung. Wie hoch ist diese Spannung?   1,2V +/- 5%
• Die Terminierung muss laut HT-Spezifikation beim Empfänger unter bestimmten Bedingungen stattfinden. Welche?   „on-die" und mit 100 Ohm Impedanz
• Welche weiteren elektrischen Leitungen pro Richtung eines Links gibt es? (5)   Für jede 8 Bit Datenbreite gibt es eine Taktleitung vom Sender zum Empfänger (quellsynchrone Taktung) Eine Leitung, die anzeigt, ob das momentane Paket ein Kontrollpaket ist, oder nicht Eine Leitung, die anzeigt, ob Strom und Takt stabil anliegen Eine Leitung für den Reset

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