Armアーキテクチャ:キャッシュ(Cache) [著者直講 第3部-4]

システムソフトウェアの基本中の基本、最新Armアーキテクチャ(Armv8-A、Armv7-A)の核心である「キャッシュ」を、『システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理』の著者が徹底解説します!

難易度 入門

受講期間 無制限

cortex-a
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ARM Architecture
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armv8
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memory-management
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memory-management
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受講後に得られること

  • Armアーキテクチャ(Armv8-A)のキャッシュ(Cache)の基本動作原理を把握することができます。

  • Armアーキテクチャのキャッシュ(Cache)関連機能が、実際のプロジェクトでどのように活用されているかを知ることができます。

  • 大きな全体像でキャッシュ(Cache)に関連する実行フローと構造を把握することができます。

  • 面接でキャッシュ(Cache)に関する質問にうまく答えることができます。

<お知らせ>

1. 300名突破 30%割引クーポン発行

受講生300名突破(1、2部)を記念して、30%割引クーポンを発行いたします。ありがとうございます。先着200名様限定です。

2. ロードマップのご案内 🎯

今回の講義<Armアーキテクチャ:キャッシュ(Cache) [著者直講 第3部-4]>は、ロードマップ'システムソフトウェア開発者のためのArm - advanced course'に含まれている講義です。


体系的にArmアーキテクチャ(Armv8-A、Armv7-A)を学びたい方は、ロードマップ(全講義30%割引)を活用することをお勧めします。ちなみに、Armアーキテクチャのロードマップ(著者直伝全講義)はBasic CourseAdvanced Courseの2つで構成されています。


最新のシステムソフトウェアにおいて
最も重要なArmアーキテクチャ

スマートフォンはもちろん、AI用SoCシステム半導体、電気自動車Automotive(自動運転、インフォテインメント)、そしてクラウドサーバーやMacBookで使用されているArmプロセッサは、すべて Armv8-Aベースの64ビットCortex-Aプロセッサ(Cortex-A53, Cortex-A57, Cortex-A72など...)です。現在のシステムソフトウェア業界で、最も必要とされる基礎知識がArmv8-Aアーキテクチャであると言えます。

高級システムSW開発者への第一歩!
キャッシュ動作原理の理解🙋‍♂

ところで、高級システムソフトウェア開発者になるためには、Armアーキテクチャを構成する主要な機能の中でもメモリを管理する方式をよく知っておく必要があります。メモリ管理方式の核心は「仮想メモリシステム」、「キャッシュの動作原理」、そして「メモリモデルとバリア」です。

それでは、なぜ「キャッシュの動作原理」をよく知っておく必要があるのでしょうか?

1⃣ 第一に、メモリ階層構造においてキャッシュはCPUコアとメインメモリの中間に位置します。キャッシュはシステムの性能に多大な影響を及ぼす可能性があるため、キャッシュの基本構造とマルチレベルキャッシュの構造、そしてキャッシュルックアップはシステムの性能を高めるための基礎知識です。

2⃣ 第二に、キャッシュの構造をよく理解していれば、キャッシュヒットを活用したキャッシュフレンドリーなコードを作成することができます。例えば、頻繁に使用されるルーチンを特定のCPUコアでのみ実行されるように設計できます。その結果、キャッシュミスを減らすことができ、性能を最適化したプログラミングが可能になります。

3⃣ 第三に、キャッシュの動作原理はクラッシュ問題を適切にデバッグするための基礎知識です。実戦プロジェクトを進めると、キャッシュが破損したり「キャッシュラインFill」動作にエラーが発生したりすることがあります。このようなキャッシュに関連する問題を適切にデバッグするための基礎知識が、キャッシュの構造と動作方式です。

4⃣ 第四に、キャッシュに関する内容をよく知っていれば、技術面接にうまく対応できます。特にファブレス企業(システム半導体)の技術面接では、キャッシュに関する質問が多く出されます。

こんな内容を学びます

キャッシュの基本概念を分かりやすく詳細に説明し、CPUキャッシュの構造について紹介します。

ほとんどのCPUで採用されているマルチレベルキャッシュについて説明し、メモリシステム全体においてキャッシュがどのような流れで処理されるのか、その全体像を分析します。

キャッシュの構成要素を詳細に説明し、TRACE32デバッグプログラムでキャッシュ情報(キャッシュラインおよび付加情報)を説明します。

マルチレベルキャッシュに適用されるキャッシュポリシー(ライトバック、ライトスルー)を、分かりやすく詳細に説明します。

Armアーキテクチャで使用されるキャッシュ関連の用語を紹介し、キャッシュに関連するAPIが実務プロジェクトでどのように使用されているかを説明します。

執筆・講義の経験を活かし、
誰よりも深く詳細に!

国内のシステムソフトウェア分野において前例のない!「Armアーキテクチャ(Armv8-A, Armv7-A)」と「Linuxカーネル」の書籍を執筆した著者です。また、最新のシステムソフトウェアトレンド(電気自動車、システム半導体-システムソフトウェア)を最も熟知している現役の開発者であり、システムソフトウェア分野で最も活発に知識の普及活動を行っている教育者でもあります。

  • 'システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理' (2024年、大韓民国学術院 優秀図書賞) 著者

  • 'デバッグを通じて学ぶLinuxカーネルの構造と原理' (2021年、大韓民国学術院 優秀図書賞) 著者

  • 'プログラマーズ・デブコース:Linuxシステムおよびカーネルエキスパート' メイン講師

  • 2022年6月、韓国コンピューター総合学術大会 (KCC2022) - チュートリアル発表 [ftraceを利用してLinuxカーネルを征服する]

  • LG電子「Linuxカーネル」および「Armv8アーキテクチャ」社内講師(国内および海外開発者を含む) - (2020年〜2024年)


国内で誰よりもArmアーキテクチャ(Armv8-A、Armv7-A)を構成する主要機能を分かりやすく説明できる教育者であると、自信を持って申し上げます。

受講生が残したリアルな受講評

<システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理 - 第1/2部 著者直講>


受講前のご注意事項

前提知識および注意事項 📢

  • キャッシュに関する主要な内容は、予備知識がなくてもついていくことができます。

  • Armアーキテクチャの基盤となる例外レベルや例外、そしてアセンブリ命令に関する内容をあらかじめ熟知しておくと良いでしょう。

  • 事前知識よりも、根気強く講義を受講し復習する習慣の方が重要です。

こんな方に
おすすめです

学習対象は
誰でしょう?

  • システム半導体(ファブレス)、電気自動車分野(自動運転、インフォテインメント)を含むシステムソフトウェア分野で、自らの能力を高めていきたいジュニア開発者

  • システム半導体(ファブレス)、電気自動車分野でシステムソフトウェア開発を志望している就活生

前提知識、
必要でしょうか?

  • コンピュータ構成論

  • オペレーティングシステム

こんにちは
austinkimです。

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講座

グローバル著者 & リナックスシステムソフトウェア開発者 (Arm, RISC-V アーキテクチャ)

国内のシステムソフトウェア分野において前例のない!「Armアーキテクチャ(Armv8-A, Armv7-A)」と「Linuxカーネル」の本を執筆した著者(2冊とも大韓民国学術院の優秀図書に選定であり、国内初めて海外出版社(Packt)を通じて「Reverse Engineering Armv8-A Systems」の本(英語)を執筆したグローバル著者です。何よりも最新のシステムソフトウェアトレンド(電気自動車、システム半導体-システムソフトウェア)を最も熟知している現役エンジニアです。また、システムソフトウェア分野で最も活発に知識共有活動を行っている教育者でもあります。

  • 'Reverse Engineering Armv8-A Systems: A practical guide to Kernel, Firmware, and TrustZone analysis' 著者(英語、Packt出版), (Packt Publishing)

  • 『システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理』2024年、大韓民国学術院優秀図書賞)著者)

  • 『デバッグを通じて学ぶLinuxカーネルの構造と原理』2021年、大韓民国学術院 優秀図書賞)著者)

  • 「Programmers Dev Course:Linuxシステムおよびカーネル専門家」メイン講師

  • 2022年6月、韓国コンピューター総合学術大会 (KCC2022) - チュートリアル発表 [ftraceを利用してリ눅스カーネルを攻略する]

  • LG電子「Linuxカーネル」および「Armv8アーキテクチャ」社内講師(国内および海外開発者を含む) - (2020年〜現在)

韓国国内で誰よりもリ눅스カーネルとArmアーキテクチャ(Armv8-A, Armv7-A)を分かりやすく説明できる教育者であると、自信を持って申し上げます。

講義に関するお問い合わせ:austindh.kim@gmail.com

主要ロードマップ 🎯

'システムソフトウェア開発者のためのArm - basic course'

'システムソフトウェア開発者のためのArm - advanced course'

システムソフトウェア開発者のためのLinux kernel - basic course

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7件の受講レビュー

  • aceoftop1975님의 프로필 이미지
    aceoftop1975

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    100% 受講後に作成

    2024/07/29/月 17:00 講義はよく聞きました。 講義を聞くと、常に新しい知識と情報を得ることになりますね。詳細な説明ありがとうございます。キム・ドンヒョン様の講義は皆いいですね。

    • grapesgun0624님의 프로필 이미지
      grapesgun0624

      受講レビュー 5

      平均評価 5.0

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      100% 受講後に作成

      学部の時、キャッシュはいつも大変でしたが、講義を通してたくさん学びました。

      • heecheolsong님의 프로필 이미지
        heecheolsong

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        平均評価 5.0

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        • 16203975365님의 프로필 이미지
          16203975365

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          • mist14093016님의 프로필 이미지
            mist14093016

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