DATOS IDENTIFICATIVOS 2014_15
Asignatura (*) ARQUITECTURA DE COMPUTADORES Código 17234109
Titulación
Grado de Ingeniería Informática (2010)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Obligatoria Tercer 1Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Correo-e carles.aliagas@urv.cat
carlos.molina@urv.cat
Profesores/as
ALIAGAS CASTELL, CARLES
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Web http://moodle.urv.net
Descripción general e información relevante Esta asignatura pretende introducir al alumno en el diseño, evaluación e implementación de procesadores superescalares y paralelos, además de introducir las técnicas de optimización de programas para un uso eficiente de estas arquitecturas.

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 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.
 CM14 Coneixement i aplicació dels principis fonamentals i les tècniques bàsiques de la programació paral·lela, concurrent, distribuïda i de temps real.
 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.
Tipo B Código Competencias Transversales
Tipo C Código Competencias Nucleares
 C4 Expresarse correctamente de manera oral y escrita en una de las dos lenguas oficiales de la URV.

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A5 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 A7 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
 CM9 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
Aplica les tècniques d’optimització de programes per a un ús eficient de l’arquitectura.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 CM14 Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 CP1 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Aplica les tècniques d’optimització de programes per a un ús eficient de l’arquitectura.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
Tipo C Código Resultados de aprendizaje
 C4 Produce un texto oral gramaticalmente correcto.
Produce un texto oral bien estructurado, claro y eficaz.
Produce un texto oral adecuado a la situación comunicativa.
Produce un texto escrito gramaticalmente correcto.
Produce un texto escrito bien estructurado, claro y rico.
Produce un texto escrito adecuado a la situación comunicativa.

Contenidos
tema Subtema
1. Evaluación del rendimiento, consumo y coste de los procesadores 1.1. Conceptos básicos: arquitectura Von Neumann, tecnologías y tendencias, retos en el diseño de procesadores.
1.2. Rendimiento: MIPS, MFLOPS, tiempo de ejecución, speedup, benchmarks, Top 500.
1.3. Ley de Amhdal.
1.4. Consumo: estático y dinámico, chip multiprocessors, Green 500.
1.5. Área y coste de fabricación.
2. Análisis y diseño de procesadores superescalares 2.1. Conceptos básicos.
2.2. Modelo de ejecución: etapas.
2.3. Estructuras: ventana de instrucciones, estaciones de reserva, reorder buffer.
2.4. Ejecución especulativa: saltos, recuperación.
2.5. Excepciones síncronas/asíncronas: interrupciones, traps.
3. Análisis de procesadores paralelos 3.1. Conceptos básicos.
3.2. Multiprocesador.
3.3. Coherencia de caché.
3.4. Multithread.
3.5. Multicore.
3.6. Otras arquitecturas.
3.7. Introducción a la programacion paralela.
4. Optimización de programas 4.1. Conceptos básicos.
4.2. Optimización secuencial.
4.3. Optimización de acceso a memoria.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
2 0 2
Sesión magistral
A5
A7
CM9
14 20 34
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
CM9
CM14
CP1
7 16 23
Prácticas en laboratorios
CM14
CP1
C4
26 40 66
Presentaciones/exposiciones
A5
A7
CM9
C4
2 12 14
Atención personalizada
2 2 4
 
Pruebas de desarrollo
A5
A7
CM9
CP1
C4
2 0 2
Pruebas objetivas de preguntas cortas
A5
A7
CM9
C4
2 0 2
Pruebas prácticas
CM14
CP1
C4
2 0 2
Pruebas orales
A5
A7
CM9
C4
1 0 1
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Explicación de los objetivos, contenidos y proceso de evaluación.
Sesión magistral Explicación de conceptos teóricos mediante transparencias y pizarra. Se formulan preguntas al alumnado para que desarrolle sus propias soluciones ante la problemática planteada
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Durante el curso se plantearán ejercicios relacionados con el contexto teórico presentado en las sesiones magistrales.
Prácticas en laboratorios Aplicación de los conocimientos teóricos en situaciones concretas, utilizando ordinadores, simuladores y otros elementos prácticos de los laboratorios.
Presentaciones/exposiciones Exposición oral i pública por parte de los alumnos de un tema concreto que ampliei los conceptos teóricos de las sesiones magistrales.
Atención personalizada Aclaración de conceptos y resolución de dudas de manera individualizada.

Atención personalizada
descripción
Los alumnos pueden acudir personalmente al despacho del profesor en horas de consulta para plantear cualquier duda relacionada con la explicación teórica y práctica.

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Pruebas objetivas de preguntas cortas
A5
A7
CM9
C4
Prueba consistente en preguntas cortas donde el alumno plasmará los conocimientos teóricos de la asignatura. 17%
Pruebas de desarrollo
A5
A7
CM9
CP1
C4
Prueba consistente en la resolución de problemas donde el alumno aplicará los conocimientos teóricos de la asignatura. 17%
Pruebas prácticas
CM14
CP1
C4
Resolución en grupo de prácticas de laboratorio: análisis preliminar, diseño, implementación y documentación. En alguna de les prácticas: defensa oral individual (entrevista). 33%
Pruebas orales
A5
A7
CM9
C4
Exposición oral y pública por parte de los alumnos de un tema concreto que amplíe los conceptos teóricos de las sesiones magistrales. 33%
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

La evaluación en 1a convocatòria será de forma continuada. Se han de aprobar las tres partes (teoria, práctica y presentación) por separado

En 2a convocatoria, la evaluación consistirá en un examen de teoria/problemas, en una prueba práctica y en una presentación donde se podrán tener en cuenta los resultados previos obtenidos para determinar la calificación final de la asignatura. Sólo será necesario examinarse de la parte (teoría, práctica o presentación) que no se haya superado en 1a convocatoria.


Fuentes de información

Básica Professors AC, Transparències AC , 2012, DEIM-ETSE-URV
John L. Hennessy i David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach,, 2006, Morgan Kaufmann
William Stallings, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 2010, Pearson Education
John Paul Shen, Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors, 2005, McGraw Hill

Complementaria Saijan Shiva, Computer Organization, Design, and Architecture, 2008, CRC Press
David Kaeli i Pen-Chung Yew, Speculative Execution in High-Performance Computer Architectures, 2005, Chapman & Hall/CRC
Parhami Behrooz, Computer Architecture: from Microprocessors to Supercomputers, 2005, Oxford University
Harvey Cragon, Computer Architecture and Implementation, 2000, Cambridge

Recomendaciones

Asignaturas que continúan el temario
COMPUTACIÓN PARALELA Y MASIVA/17234129


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
FUNDAMENTOS DE COMPUTADORES/17234002
ESTRUCTURA DE COMPUTADORES/17234108
COMPUTADORES/17234107
(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.