| Competences |
| Type A | Code | Competences Specific |
| A5 | Capacitat per concebre i desenvolupar sistemes o arquitectures informàtiques centralitzades o distribuïdes integrant hardware, software i xarxes. | |
| A7 | Capacitat per definir, avaluar i seleccionar plataformes hardware i software per al desenvolupament i l’execució de sistemes, serveis i aplicacions informàtiques. | |
| CM9 | Capacitat de conèixer, comprendre i avaluar l'estructura i arquitectura dels computadors, així com els components bàsics que els conformen. | |
| CP1 | Capacitat per tenir un coneixement profund dels principis fonamentals i models de la computació i saber-los aplicar per interpretar, seleccionar, valorar, modelar i crear nous conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics relacionats amb la informàtica. | |
| Type B | Code | Competences Transversal |
| Type C | Code | Competences Nuclear |
| C4 | Be able to express themselves correctly both orally and in writing in one of the two official languages of the URV |
| Learning outcomes |
| Type A | Code | Learning outcomes |
| A5 |
Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida. Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina. Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques. Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals. Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs. Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment. Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador. | |
| A7 |
Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida. Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina. Comprèn i avalua els factors essencials que afecten el rendiment, cost i consum d'un processador Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques. Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals. Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs. Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment. Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador. | |
| CM9 |
Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida. Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina. Comprèn i avalua els factors essencials que afecten el rendiment, cost i consum d'un processador Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques. Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals. Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs. Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment. Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador. | |
| CP1 |
Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques. Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals. Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs. Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment. Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador. | |
| Type B | Code | Learning outcomes |
| Type C | Code | Learning outcomes |
| C4 |
Produce grammatically correct oral texts. Produce well structured, clear and effective oral texts. Produce oral texts that are appropriate to the communicative situation. Produce grammatically correct written texts Produce well-structured, clear and rich written texts Produce written texts that are appropriate to the communicative situation |
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| 1. Introduction | 1.1. History of computing. 1.2. Von-Neumann architecture. 1.3. Key Concepts. 1.4. Trends un microarchitecture. 1.5. Challenges in processor design. 1.6. Instruction stages 1.7. Cost and performance |
| 2. Design of functional units | 2.1. Key concepts 2.2. Adders: CPA,CSA,CLA 2.3. Multpliers: sequential, array, tree 2.4. Division 2.5. Floating point: IEEE 754 2.6. Cost and performance |
| 3. Design and evaluation of a simple computer | 3.1. Key concepts 3.2. Components. 3.3. Processing unit. 3.4. Control unit. 3.5. Evaluation. 3.6. Performance. |
| 4. Analysis and design of pipelined processors | 4.1. Key concepts. 4.2. Pipelining. 4.3. Hazards: structural, data and control. 4.4. Advanced microarchitectural techniques 4.5. Performance |
| 5. Design and evaluation of the memory system | 5.1. Key concepts. 5.2. Memory hierarchy: temporal locality, spatial locality. 5.3. Cache memory: placement policy, access policy, replacement policy, write policy. 5.4. Virtual memory. 5.5. Performance. |
| Planning |
| Methodologies :: Tests | ||||||||||
| Competences | (*) Class hours |
Hours outside the classroom |
(**) Total hours | |||||||
| Introductory activities |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| Lecture |
|
16 | 26 | 42 | ||||||
| Problem solving, classroom exercises |
|
10 | 16 | 26 | ||||||
| Laboratory practicals |
|
22 | 48 | 70 | ||||||
| Personal tuition |
|
4 | 0 | 4 | ||||||
| Objective short-answer tests |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| Extended-answer tests |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| Practical tests |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| (*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher. (**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | ||||||||||
| Methodologies |
| Description | |
| Introductory activities | Description of the objectives, content and assessment process. |
| Lecture | Explanation of theoretical concepts using slides and whiteboard. |
| Problem solving, classroom exercises | Exercises related to the background theory are presented to the students |
| Laboratory practicals | Application of theoretical knowledge to specific situations, using computers, simulators and other laboratory stuff. |
| Personal tuition | Clarification of concepts and solving questions individually |
| Personalized attention |
| Description |
| Professor is available at his office to attend students individually in order to solve any question related to the course. |
| Assessment |
| Methodologies | Competences | Description | Weight | ||||
| Objective short-answer tests |
|
Test of short questions where students must show the theoretical knowledge of the subject | 25% | ||||
| Extended-answer tests |
|
Test consisting of problem solving where students will apply theoretical knowledge of the subject | 25% | ||||
| Practical tests |
|
Working in group to develop a project: preliminary analysis, design, implementation and documentation. There will be an individual interview | 50% | ||||
| Others |
| Other comments and second exam session | |||
|
First call: continuous assessment Second call: a final exam and an individual project |
|||
| Sources of information |
| Basic |
Professors EC, Transparències EC, 2012, ETSE-URV
David A. Patterson y John L. Hennessy, Estructura y Diseño de Computadores: La Interfaz Hardware/Software, 2011, Editorial Reverté
William Stallings, Computer Organization and Architecture, 2010, Prentice Hall
John L. Hennessy y David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, 2006, Morgan Kaufmann |
||||||||
| Complementary |
John Paul Shen, Modern processor design : fundamentals of superscalar processors , 2005, McGraw Hill
Mano M. Morris, Charles R. Kime, Fundamentos de diseño lógico y de computadores, 2005, 2005, Prentice Hall
José Ignacio Hidalgo Pérez, Problemas de fundamentos y estructura de computadoras, 2009, Prentice Hall
Felix García Carballeira, Problemas resueltos de estructura de computadores, 2009, Paraninfo
Sergio Díaz Ruiz, Estructura y tecnología de computadores : teoría y problemas, 2009, McGraw Hill |
||||||||
| Recommendations |
| Subjects that continue the syllabus | ||
|
||
| Subjects that it is recommended to have taken before | |||
|
|||
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.