Kiến trúc máy tính FUNiX

Xin chào tất cả các bạn !

Lĩnh vực công nghệ thông tin thật thú vị và tuyệt vời! Có vẻ như mỗi ngày đều mang đến những phát triển mới làm thay đổi cách chúng ta tạo thông tin và làm việc với thông tin. Tất nhiên, sự phấn khích này cũng đi kèm với thách thức. Để trở thành một công ty thành công trong lĩnh vực CNTT, chúng ta phải có tính thích nghi và linh hoạt.

Phần lớn sự thay đổi diễn ra xung quanh công nghệ hệ thống máy tính. Máy tính, xét cho cùng, là nền tảng của hệ thống thông tin. Do đó, hiểu biết sâu sắc về hệ thống máy tính là một yếu tố cần thiết để thành công. Chúng ta phải có khả năng hiểu từng phát triển mới, đánh giá giá trị của nó và đặt nó trong bối cảnh kiến thức về hệ thống máy tính.

Khóa học này giới thiệu về kiến trúc và tổ chức máy tính. Bao gồm các chủ đề trong cả thiết kế vật lý của máy tính (tổ chức) và thiết kế logic của máy tính (kiến trúc). Nội dung chính bao gồm tổ chức của một máy tính lưu trữ chương trình đơn giản: CPU và bộ nhớ; Tập lệnh, mã máy và hợp ngữ; Các quy ước hợp ngữ do trình biên dịch tạo ra; Biểu diễn hệ nhị phân, hệ thập lục phân và số bù 2; Tổ chức phần cứng của bộ xử lý đơn giản.

Chúc các bạn học tốt!

Tên môn học: Tổ chức và kiến trúc máy tính

Mã môn học: CEA201x_TX

Ngôn ngữ: Tiếng Việt

Số tín chỉ: 3

Thời gian học: 65,4 giờ học

Sau khi học xong môn này, học viên sẽ đạt được các chuẩn kiến thức, kỹ năng đầu ra như sau:

• Trình bày được khái niệm máy tính, lịch sử phát triển, tổ chức và kiến trúc máy tính.
• Hiểu được cách đánh giá hiệu suất máy tính.
• Thực hiện được các phép toán luận lý trên bit và biểu diễn hàm Boolean.
• Thiết kế được mạch luận lý qua các bước biểu diễn bảng chân trị, rút gọn luận lý và vẽ mạch luận lý.
• Trình bày được tổ chức máy tính theo mô hình Von-neumann, tổ chức bộ xử lý, bộ nhớ chính, hệ thống phân cấp bộ nhớ, I/O và Bus.
• Trình bày được các thành phần cơ bản của kiến trúc tập lệnh và hiểu cách hoạt động của các lệnh số học, luận lý, truyền dữ liệu và điều khiển.
• Biết cách chuyển từ hợp ngữ sang mã máy và ngược lại, sử dụng phần mềm mô phỏng phục vụ kiểm tra và gỡ lỗi chương trình, đồng thời viết được chương trình bằng hợp ngữ.
• Trình bày được tổ chức hỗ trợ song song mức lệnh, mức dữ liệu và luồng.

• Những người có mong muốn học lấy bằng ĐH, hoàn thành xong chứng chỉ CC1 - Nền tảng lập trình web và hệ thống thông tin.
• Là những người muốn có hiểu về phần cứng máy tính, phần mềm máy tính và cách giao tiếp giữa chúng.

• G1: Trình bày được khái niệm máy tính, lịch sử phát triển, tổ chức và kiến trúc máy tính; hiểu được cách đánh giá hiệu suất máy tính.
• G2: Thực hiện được các phép toán luận lý trên bit: AND, OR, NOT, XOR, XNOR; biết cách biểu diễn hàm Boolean theo các cách: bảng chân trị, biểu thức đại số, mạch luận lý; thiết kế được mạch luận lý qua 3 bước: (1) Biểu diễn bảng chân trị, (2) Rút gọn luận lý, (3) Vẽ mạch luận lý.
• G3: Trình bày được tổ chức máy tính 3 thành phần theo mô hình Von-neumann; trình bày được tổ chức của bộ xử lý, bộ nhớ chính và Hệ thống phân cấp bộ nhớ, I/O và Bus.
• G4: Trình bày được các thành phần cơ bản của kiến trúc tập lệnh: lệnh, định dạng, toán hạng, mô hình định địa chỉ, biểu diễn lệnh và dữ liệu; hiểu được cách hoạt động của các lệnh số học và luận lý, lệnh truyền dữ liệu, lệnh điều khiển.
• G5: Biết cách chuyển từ hợp ngữ sang mã máy và ngược lại; biết cách sử dụng phần mềm mô phỏng phục vụ kiểm tra và gỡ lỗi chương trình; trình bày được các khái niệm cơ bản trong hợp ngữ, vai trò của macro, ký hiệu và nhãn trong chương trình hợp ngữ; viết được chương trình bằng hợp ngữ.
• G6: Trình bày được tổ chức hỗ trợ song song mức lệnh; trình bày được tổ chức hỗ trợ song song mức dữ liệu và luồng.

Môn học sẽ có 4 phần, gồm 16 bài học. Mỗi bài sẽ có một số đoạn video yêu cầu học viên phải xem kỹ, một hoặc vài bài đọc thêm và trả lời câu hỏi trắc nghiệm. Xen kẽ giữa các bài học là một số bài tập thực hành yêu cầu sinh viên vận dụng lý thuyết để thực hành. Ngoài ra sau mỗi phần sẽ có bài Assignment để học viên có thể sử dụng kiến thức đã học để hiểu rõ hơn về máy tính và cách tổ chức máy tính. Trong thời gian học (dự kiến là 6 tuần), việc phân bổ tuần học là rất quan trọng. Nếu các bạn có bất cứ câu hỏi nào hãy kết nối với Mentor để được giải đáp.

Lĩnh vực công nghệ thông tin thật thú vị và tuyệt vời! Có vẻ như mỗi ngày đều mang đến những phát triển mới làm thay đổi cách chúng ta tạo thông tin và làm việc với thông tin. Để trở thành một công ty thành công trong lĩnh vực CNTT, chúng ta phải có tính thích nghi và linh hoạt.

Máy tính là nền tảng của hệ thống thông tin. Do đó, hiểu biết sâu sắc về hệ thống máy tính là một yếu tố cần thiết để thành công. Khóa học giúp học viên hiểu về kiến trúc và tổ chức máy tính, từ CPU, bộ nhớ, tập lệnh, mã máy và hợp ngữ đến tổ chức phần cứng của bộ xử lý đơn giản.

• Module 1: Giới thiệu về máy tính. Học viên tìm hiểu các khái niệm tổng quan về máy tính và hiệu suất máy tính, đồng thời tiếp cận cách thông tin được biểu diễn và xử lý trong máy tính. Nội dung cũng giới thiệu các hệ thống số và đại số Boolean, tạo nền tảng để hiểu cách máy tính biểu diễn dữ liệu và thực hiện các phép toán logic.
• Module 2: Tổ chức máy tính. Học viên tìm hiểu mô hình Von Neumann và cách tổ chức các thành phần cơ bản của máy tính, bao gồm bộ xử lý, bộ nhớ và hệ thống vào/ra. Nội dung đi sâu vào công nghệ bộ nhớ như SRAM, DRAM, bộ nhớ Flash, đĩa từ và bộ nhớ đệm Cache, đồng thời giới thiệu hệ thống phân cấp bộ nhớ, tổ chức I/O và BUS để làm rõ cách các thành phần phối hợp trong quá trình xử lý dữ liệu.
• Module 3: Kiến trúc tập lệnh. Học viên tìm hiểu cách lệnh và dữ liệu được biểu diễn trong máy tính, các thành phần của kiến trúc tập lệnh và tập lệnh Beta. Nội dung cũng giới thiệu kiến trúc RISC, giúp học viên hiểu mối liên hệ giữa tập lệnh, cách biểu diễn lệnh và hoạt động thực thi chương trình trên bộ xử lý. Thông qua bài thực hành và bài tập lớn, học viên có cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trên máy tính.
• Module 4: Thiết kế hệ thống máy tính. Học viên tìm hiểu các nguyên lý song song mức lệnh và xử lý song song trong hệ thống máy tính. Nội dung giúp người học tiếp cận cách khai thác khả năng thực hiện nhiều hoạt động xử lý nhằm hiểu rõ hơn về tổ chức và thiết kế hệ thống máy tính.

• Mentor. Trần Đại Dương

  THIẾT KẾ MÔN HỌC

  

  • Cử nhân Kỹ thuật Máy tính tại Đại học Công nghệ thông tin, ĐHQG_HCM
  • Nghề nghiệp: Nghiên cứu sinh tại Đại học Quốc gia Jeju, Hàn Quốc
  • Nơi công tác: Trường Kỹ thuật, Đại học Quốc gia Jeju, Hàn Quốc
  • Kinh nghiệm: 2 năm làm kỹ sư thiết kế bán dẫn, 4 năm giảng dạy Công nghệ Thông tin tại Trường Đại học Công nghệ Thông tin, ĐHQG TP.HCM và hơn 3 năm kinh nghiệm tham gia Mentor tại FUNiX.

Mục đích của các chương trình học theo FUNiX Way là người học tự tin và thành thạo trong môi trường số, có thể kiếm được thu nhập bằng nghề mà mình theo học hoặc sử dụng những gì đã học được để làm tốt hơn việc hiện tại, có động lực và khả năng nâng cao tay nghề, có thể làm thành viên dự án chuyên môn và tham gia cộng đồng nghề như một thành viên có trách nhiệm.

Với khóa học Tổ chức và kiến trúc máy tính này, chúng tôi tin tưởng giới thiệu với học viên tài nguyên MOOC chính của khóa học này là các khóa Computation Structures 1: Digital Circuits (Mạch Số), Computation Structures 2: Kiến trúc Máy tính, và khóa Computation Structures 3: Tổ chức Máy tính

FUNiX sẵn sàng đón nhận và trao đổi về mọi ý kiến góp ý, phản hồi liên quan đến học liệu qua email program@funix.edu.vn