Διδακτορικές Σπουδές

Εξειδικευμένες Αρχιτεκτονικές Αποδοτικής Επεξεργασίας

Περιγραφή

Εξειδικευμένες Αρχιτεκτονικές Αποδοτικής Επεξεργασίας
Ανάγκη για εξειδικευμένες αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών και συστήματος. Παραδείγματα από εφαρμογές όπως συμπίεση, κρυπτογραφία, επεξεργασία εικόνας, key-value stores, και συστήματα με περιορισμούς πραγματικού́ χρόνου/ποιότητας υπηρεσιών (QoS). Ετερογένεια: εξειδικευμένες αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών, εξειδικευμένοι επιταχυντές, data-flow, systolic arrays, coarse-grain arrays, in/near-memory processing. Θέματα συνέπειας και συνοχής μνήμης με παρουσία επιταχυντών. Θέματα υποστήριξης εικονικής μνήμης και virtualization σε ετερογενή συστήματα. Ετερογένεια και data-centers. Domain-specific γλώσσες περιγραφής/προγραμματισμού επιταχυντών. Θέματα Ι/Ο εξειδικευμένων αρχιτεκτονικών.
Προχωρημένα θέματα σχεδίασης επεξεργαστών: πρόβλεψη δεδομένων, τεχνικές prefetching, αποδοτική υλοποίηση επεξεργαστών εκτέλεσης εκτός σειράς, προσεγγίσεις κατάτμησης επεξεργαστών για
υψηλότερες επιδόσεις και βελτίωση κατανάλωσης ισχύος. Ολοκλήρωση δικτυακής διεπαφής σε επεξεργαστές για παράλληλα συστήματα. Συστήματα Rack-scale. Τεχνικές μηχανικής μάθησης στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. Θέματα ασφάλειας σε υπολογιστικά συστήματα (επιθέσεις σε μικρο-αρχιτεκτονικό επίπεδο, τρόποι απότρεψης αυτών).
Specialized Architecture for Efficient Processing
The need for specialized Instruction Set Architectures and systems. Examples from compression, cryptography, image processing, key-value stores, real-time and quality-of- service restricted. systems. Heterogeneity: specialized ISAs and accelerators, data-flow, systolic arrays, coarse-grain arrays, in/near-memory processing. Memory coherency and consistency issues for accelerators. Virtual memory and virtualization support in heterogenous systems. Heterogeneity and data-centers. Domain-specific description/programming languages for accelerators. Ι/Ο for specialized architectures and accelerators.
Advanced processor design: value prediction, prefetching techniques, efficient implementation of out-of-order processors, partitioned/clustered processors for higher performance and lower power/energy consumption. Processor integrated network interfaces for parallel computers. rack-scale systems. Machine. Learning techniques in computer architecture. Security issues in computer systems: micro-architectural attacks and defense techniques.