TU Wien:Digital Design and Computer Architecture LU (Huemer)

Daten

Zuordnungen

Bachelorstudium Technische Informatik

Modul Digitales Design und Rechnerarchitekturen (Pflichtfach)

Inhalt

noch offen, bitte nicht von tiss oder Homepage kopieren, sondern aus Studierendensicht beschreiben.

Ablauf

2023S:

Es gibt 4 Aufgaben, wobei die ersten beiden alleine, die anderen mit einem Gruppenpartner erledigt werden. Nach den ersten beiden Aufgaben und nach der 4. Aufgabe gibt es eine Prüfung, die jeweils 25% der Gesamtnote ausmachen. Die Aufgaben machen jeweils 12,5% der Gesamtnote aus.

Für die Aufgaben ist jeweils ca. 3-4 Wochen Zeit, wobei man unbedingt rechtzeitig beginnen sollte.

Außerdem gibt es nach der 2. und nach der 4. Aufgabe Abgabegespräche, die die letzten beiden Aufgaben umfassen. Diese werden nicht benotet - es ist keine besondere Vorbereitung notwendig, wenn man die eigene Lösung versteht.

2024S:

Es gibt 4 Levels, mit einer Prüfung am Ende. Um zu dieser Prüfung antreten zu können, muss man eine bestimmte Anzahl an Skill Points haben, die man durch lösen von Übungsbeispielen bekommt. Meistens muss man für ein Level eine große und eine kleinere Übung lösen um genug Skill Points zum Antreten zu haben.

Außerdem gibt es in Level 2 und 4 jeweils eine extra große Aufgabe, den Project Task. Die Punkte, die man darauf bekommt, zählen zur Note, die Skill Points nicht.

2025S:

3 Levels (ehemaliges 1. Level stellt Hardware Modeling im WS dar) bereiten durch die Bearbeitung der Tasks auf das Exam vor. Note besteht entweder aus Exampunkten (max 100 Punkte erreichbar) oder einer Kompensationsmöglichkeit (max 80 Punkte erreichbar) des jeweiligen Levels, wo die Punkte der Tasks nach Abzug der Bewertung anstelle der Exampunkte zur Note zählen. Allerdings nur wenn bei einem Abgabegespräch festgestellt wurde, dass die Abgabe auch selber geschrieben & verstanden wurde.

Benötigte/Empfehlenswerte Vorkenntnisse

Es ist ratsam, die Prüfung von "Hardware Modeling" sobald wie möglich zu machen, da man hier die benötigte Syntax und Semantik von VHDL kennenlernt.

Außerdem ist es empfehlenswert "Rechnerstrukturen" gleichzeitig bzw. davor zu machen, da man da die Grundlagen für RISC-V und Caches lernt, die in Level 3 und 4 relevant sind.

Zusätzlich ist es für Level 1 und 2 sinnvoll 182.693 "Digital Design" gemacht zu haben.

Vortrag

Es gibt 2 Einführungsvorträge; der restliche Teil besteht nur daraus, die Aufgaben zu lösen.

Übungen

Es gibt keine fixen Übungen, man muss aber für jedes Level eine gewissen Anzahl an Skill Points machen, dafür kann man entweder im TILab oder in einer gegebenen VM von Zuhause arbeiten. Zum Hardware Testen gibt es das Remote Lab, zu dem man sich mit einem eigenen Tool verbinden kann.

Prüfung, Benotung

Wenn man die Aufgaben gewissenhaft löst, sollte man auf jeden Fall 90% der Punkte schaffen, wobei sich aber leicht Fehler einschleichen können.

Die beiden Prüfungen sind gut lösbar, wenn man die Aufgaben selbstständig gemacht hat. Die Zeit ist relativ knapp bemessen, also ist es sinnvoll, zumindest die Syntax auswendig zu kennen und die bereits gelösten Aufgaben vollständig zu verstehen.

SS24:

Test 1: ALU, Calculator, FSM

Test 2: SRAM, FSM für UART-Read

Test 3: Pipelining (Gegebene Funktion mit ALUs und Registern umsetzen), RISC-V (Simple FSM Steuerung für einige Instructions)

Test 4: RISC-V Extension (zwei weitere Instructions mit zusätzlicher Funktionalität in RISC-V FSM Core einbauen), RISC-V Forwarding (bei einfacher Pipelined RV Vorlage decode, execute und writeback stage mit forwarding implementieren, kann nur LUI, AUIPC, OP, OP_IMM, STORE)

Die Benotung der Prüfungen sind ziemlich streng. Man bekommt alle Punkte wenn alles funktioniert, bei einem (auch sehr kleinen) Fehler bekommt man aber keine oder drastisch weniger Punkte auf die Teilaufgabe. Wenn man es also schafft, fehlerfreien Code zu schreiben, braucht es nicht sehr viel Vorbereitung. Hat man allerdings einen Fehler und das Design funktioniert nicht wie es soll, hat man meist keine Zeit mehr zum debuggen und verliert viele Punkte.

Benotungsschema SS24:

- 4x25 Punkte für Exams nach jedem Level

- 25 Punkte (2x12,5) für Project Tasks in Level 2 und 4

Von diesen 5 Leistungen werden die besten 4 genommen und nach dem folgenden Notenschlüssel bewertet:

S1	≥ 89
U2	≥ 76
B3	≥ 63
G4	≥ 51
N5	< 51

Dauer der Zeugnisausstellung

noch offen

Zeitaufwand

6 ECTS halt 😅. Kommunikation mit anderen Studierenden und Aufsuchen der Hilfe von Tutoren kann langes “Herumsuchen” nach einen simplen Fehler vermeiden. Im Schnitt würde ich mit 6-7 Stunden pro Woche im Labor / Remote Lab rechnen.

Unterlagen

noch offen

• Materialien

Tipps

Es empfiehlt sich, die Aufgaben eher früh zu machen, da sich dann die Tutoren auch Zeit zum helfen nehmen können. Gibt man erst kurz vor der Deadline ab, haben die Tutoren meist sehr viel zu tun und können bei Fehlern nicht mehr mit dem debugging helfen.

In den ersten Levels so viele Punkte wie möglich sammeln. SS25 haben sich 59 registriert, wobei nur 48 beim Level 1 Exam angetreten sind und 29 davon haben die LVA positiv absolviert.

Highlights / Lob

Der Inhalt der LVA ist interessant, und ich finde es auch gut, dass es mehr Übungsbeispiele gibt, als man machen muss, man hat also eine gewisse Auswahl, was man machen möchte.

Verbesserungsvorschläge / Kritik

Die Benotung ist sehr streng, sowohl bei den Prüfungen, als auch bei den Project Tasks. Es wirkt ein bisschen, als wolle man es möglichst unmöglich machen, alle Punkte bzw. eine gute Note zu bekommen. Zusätzlich bereiten teilweise manche der Beispiele viel besser als andere auf die Prüfung vor, man weiß aber nicht, welche das sind. Für eine gute Prüfungsvorbereitung muss man also eigentlich alle Beispiele machen, obwohl das ja genau nicht Sinn der Sache mit den Skill Points sein sollte.

SS25: Kritik kann ich nicht wirklich nachvollziehen, es werden zwischen 0.25 bis max (1 - vielleicht auch höher bei schweren Fehlern) Punkt pro "Verstoß" von guten Design-Praktiken abgezogen. Also am Anfang hat man ALLE Punkte des Tasks und danach werden anhand der Anzahl der Design-Fehler / der Schwere der Fehler Punkte abgezogen. z.B.: gibt es 1 Punkt Abzug für das ausschreiben von Schleifen, die den Code schwer zu maintainen macht, 0.25 Abzug bei nicht Verwendung einer von der Code-Base gegeben Konstanten

Außerdem sind die Angaben oftmals nicht sehr genau, vor allem ist die Dokumentation von den vorgefertigten Elementen teilweise nicht vorhanden. <- das ist der Sinn der Lehrveranstaltung -mit offenen und ungenauen Angaben (von Kunden) umzugehen und in ein Design zu verwandeln.

Update SS2025

Arbeit mit den Tasks /= Erfolg bei Prüfung. Ich und auch andere haben als Vorbereitung alle Core Tasks und Commitment Tasks gemacht und bei der ersten Prüfung dafür einen 5er kassiert. Wie konnte man nur davon ausgehen, dass die vorgeschlagenen Aufgaben auch einen auf die Prüfung vorbereiten würden.

Note: Ich würde meinen, dass bei Level 1 die Kritik darin bestand, dass die am höchsten gewerteten und zeitintensiven Tasks (Tetris, GFX) eher an decoding-logic & execution aufgebaut haben als was zum Test gekommen ist {FSM implementieren und RAM / FIFO interfaces}

(Notiz von jemand anderem: Wenn du alle Core und Commitment Tasks gemacht hast, und du trotzdem nur unter 50% bekommen hast, dann hättest du dir doch mit der Oral Compensation Exam das ausbessern können, oder? Das ist ja genau Sinn dieser zweiten Chance? Also ich kann diese Kritik nicht ganz nachvollziehen. Kommentar: trotzdem ist es ein ziemlicher Schlag ins Gesicht, wenn man so viel Zeit in die Aufgaben steckt und dann maximal 80% der Punkte, nach Bewertung eher 70 oder noch weniger zu bekommen)

Außerdem ist die Benotung ein schlechter Witz. Entweder man steckt tagelangen Aufwand in alle Tasks um maximal 80% der maximalen Punkte des Exams zu schaffen oder man hat halt Glück, bereitet sich mit den zwei kleinsten Beispielen vor und geht zur Prüfung und kassiert einen 1er.

Materialien

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A

• Angaben-GitRepo-2024S.zip (details)

F

• Folien-2024S-Intro.pdf (details)