Temporizzazione

• Tecniche per distribuire il clock
• Regimi di temporizzazione differenti
• isofrequenziali con sfasamento incognito
• non isofrequenziali ma con rapporto tra le frequenza: m f₁ = n f₂
• asincrono: protocollo di sincronizzazione hand shake
• Sincronizzatore tra regimi di clock a fase qualunque

Macchine a stati finiti (FSM)

Unità di controllo (CU)

• Le 3 operazioni base che bisogna garantire: corretta partenza, corretto funzionamento, corretto spegnimento
• Sequenziatore
• step corrente codificato sotto forma di indirizzo
• indirizzamento sequenziale
• indirizzamento esplicito
  
• indirizzamento parzialmente esplicito
• indirizzamento implicito
• indirizzamento condizionale
• indirizzamento esplicito
• gestione salti a due vie con indirizzamento implicito
• gestione salti a due vie con indirizzamento esplicito
• one bit per step coding (one hot / hard wired)
• Generatore di comandi
• Macchine microprogrammate
• unità microprogrammabile
• struttura gerarchica di controllo: indirizzamento implicito ed esplicito
• Considerazioni relative ai comandi: con o senza codifica
• Gestione dei loop hardware
  
• Gestione degli interrupt
• Timing
• Gestione dei salti (indirizzamento implicito ed esplicito) e teoria delle pipeline
• multiple streams
• prefetch branch targhet
• branc prediction
• delayed brancing
  
• Architetture CISC vs RISC
• gestione hardware delle subroutines nell'architettura RISC (Register Window)

Unità di Esecuzione (EU)

• Memoria, operatori, interconnessioni, interfaccie I/O
• Costanti: loading immediate, rom dedicate
• Parallelismo: dei dati, degli indirizzi
• Organizzazione funzionale
• ALU
• Memoria
• struttura a registri
• struttura a memoria singola porta
• struttura con accumulatore
• memoria multiporta
• stach machines
  
• Interconnessioni
• struttura a bus globale
• struttura a bus-breaker
• data-path bit sliced
• Interfacciamento dei dati
• control driven
• data driven
• stream driven
• Gestione della memoria esterna: indirizzamento esplicito, implicito
• Aritmetica/precisione dei segnali
• troncamento
• rounding
• unbiased rounding
• aritmetica a saturazione
• Gestione della memoria: architettuta harvard
• MMU: Memory Management Unit
• Tecniche di ricerca/indirizzamento delle tabelle
• Memorie CAM (Content Addressable Memory), RAM, cache
  
• Principi di località spaziale e temporale
• Mapping function:
• direct mapping
• associative mapping
• set associative mapping  n-way
• Algoritmi di rimpiazzo:
• random
• LRU: Least Recently Used
• NRU: Not Recently Used
• FIFO: First Input First Output
• Write policy e coerenza dei dati nella cache
• write back
• write through

Low Power

• Potenza statica, dinamica e di leakage: interventi per ridurre il consumo di potenza
  
• Guarded evaluation (valutazione con guardie)
  
• Latch freezing e clock gating per ridurre le commutazioni inutili
  
• Esempi su come minimizzare il consumo di potenza a livello architetturale
• shift register
• pipeline parallelizzato
• tecnica del precomputation
• Risparmio con diversa rappresentazione dei numeri nel trasferimento dei dati
  
• tecnica della segmentazione
• tecnica del bus inverter
• tecnica TO code
• Cenni sul risparmio a livello software