فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر معماری رایانه‌های موازی: از مبانی تا طراحی پیشرفته

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر معماری رایانه‌های موازی: از مبانی تا طراحی پیشرفته

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: معماری سیستم‌های کامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. در اینجا 100 سرفصل برای دوره آموزشی "تسلط بر معماری رایانه‌های موازی: از مبانی تا طراحی پیشرفته" با الهام از کتاب "معماری رایانه‌های موازی" آورده شده است:
• 2. مبانی رایانش موازی
• 3. تاریخچه رایانش موازی
• 4. ضرورت و مزایای رایانش موازی
• 5. طبقه‌بندی فلین (Flynn's Taxonomy)
• 6. SISD: پردازنده‌های تک‌هسته‌ای
• 7. SIMD: پردازنده‌های موازی تک دستوری
• 8. MISD: پردازنده‌های موازی چند دستوری (نادر)
• 9. MIMD: پردازنده‌های موازی چند دستوری چندگانه
• 10. معماری‌های حافظه مشترک
• 11. معماری‌های حافظه توزیع شده
• 12. معماری‌های هیبریدی
• 13. مفاهیم اساسی موازی‌سازی
• 14. اهداف موازی‌سازی
• 15. مقیاس‌پذیری (Scalability)
• 16. کارایی (Performance)
• 17. هزینه (Cost)
• 18. توان مصرفی (Power Consumption)
• 19. کاهش زمان اجرا
• 20. افزایش توان پردازشی
• 21. چالش‌های موازی‌سازی
• 22. وابستگی داده‌ها (Data Dependencies)
• 23. ارتباطات (Communication)
• 24. همگام‌سازی (Synchronization)
• 25. کاهش سربار (Overhead Reduction)
• 26. پردازنده‌های مدرن و موازی‌سازی
• 27. معماری‌های پردازنده‌های امروزی
• 28. ریزپردازنده‌های چند هسته‌ای
• 29. کارت‌های گرافیک (GPU)
• 30. پردازنده‌های تخصصی (FPGA, ASIC)
• 31. قانون آمدال (Amdahl's Law)
• 32. قانون گانتر (Gustafson's Law)
• 33. اندازه‌گیری کارایی در سیستم‌های موازی
• 34. واحد اندازه‌گیری FLOPs
• 35. واحد اندازه‌گیری MIPS
• 36. واحد اندازه‌گیری FLOPS/Watt
• 37. کارایی حافظه (Memory Performance)
• 38. کارایی شبکه (Network Performance)
• 39. مفاهیم پایپ‌لاین (Pipelining)
• 40. پایپ‌لاین در پردازنده‌های تک‌هسته‌ای
• 41. پایپ‌لاین در پردازنده‌های چند هسته‌ای
• 42. تکنیک‌های افزایش موازی‌سازی در سطح دستورالعمل (ILP)
• 43. اجرای خارج از ترتیب (Out-of-Order Execution)
• 44. اجرای همزمان (Superscalar Execution)
• 45. تنبلی (Speculative Execution)
• 46. معماری‌های پردازش برداری (Vector Processing)
• 47. دستورالعمل‌های SIMD
• 48. ثبات‌های برداری (Vector Registers)
• 49. واحد پردازش برداری (Vector Processing Unit)
• 50. کاربرد پردازش برداری
• 51. معماری‌های پردازش دسته‌ای (Array Processing)
• 52. ماتریس‌های پردازشی
• 53. شبکه‌های ارتباطی در معماری‌های دسته‌ای
• 54. پردازنده‌های تنسوری (Tensor Processing Units)
• 55. معماری‌های GPU
• 56. هسته‌های CUDA (CUDA Cores)
• 57. حافظه مشترک در GPU
• 58. حافظه سراسری در GPU
• 59. حافظه محلی در GPU
• 60. حافظه ثابت در GPU
• 61. حافظه زمان‌بندی در GPU
• 62. معماری حافظه مشترک (Shared Memory Architectures)
• 63. کش (Cache) در سیستم‌های موازی
• 64. کش‌های سلسله مراتبی (Hierarchical Caches)
• 65. کش‌های مشترک (Shared Caches)
• 66. کش‌های خصوصی (Private Caches)
• 67. پروتکل‌های انسجام کش (Cache Coherence Protocols)
• 68. پروتوکل‌های مبتنی بر اسنوپینگ (Snooping Protocols)
• 69. پروتوکل‌های مبتنی بر دایرکتوری (Directory-based Protocols)
• 70. مدیریت حافظه در سیستم‌های موازی
• 71. مشکلات دسترسی به حافظه
• 72. توزیع حافظه (Memory Distribution)
• 73. موازنه بار (Load Balancing)
• 74. موازنه حافظه (Memory Balancing)
• 75. معماری حافظه توزیع شده (Distributed Memory Architectures)
• 76. شبکه‌های ارتباطی (Interconnection Networks)
• 77. توپولوژی‌های شبکه (Network Topologies)
• 78. شبکه‌های خطی (Linear Networks)
• 79. شبکه‌های حلقه‌ای (Ring Networks)
• 80. شبکه‌های توری (Mesh Networks)
• 81. شبکه‌های ستاره‌ای (Star Networks)
• 82. شبکه‌های درختی (Tree Networks)
• 83. شبکه‌های مکعبی (Cube Networks)
• 84. شبکه‌های توروس (Torus Networks)
• 85. مسیریابی در شبکه‌های ارتباطی (Routing)
• 86. کنترل جریان (Flow Control)
• 87. عملکرد شبکه (Network Performance)
• 88. هزینه ارتباطات (Communication Cost)
• 89. تاخیر (Latency)
• 90. پهنای باند (Bandwidth)
• 91. معماری‌های حافظه NUMA (Non-Uniform Memory Access)
• 92. مزایا و معایب NUMA
• 93. کاربرد NUMA
• 94. مدیریت حافظه NUMA
• 95. معماری‌های حافظه UMA (Uniform Memory Access)
• 96. مقایسه NUMA و UMA
• 97. سیستم‌های پردازش موازی حجیم (Massively Parallel Processing - MPP)
• 98. معماری‌های MPP
• 99. پردازنده‌های مستقل و حافظه محلی
• 100. شبکه‌های ارتباطی سریع در MPP