DATOS IDENTIFICATIVOS 2019_20
Asignatura (*) ARQUITECTURA DE COMPUTADORES Código 17234109
Titulación
Grado en Ingeniería Informática (2010)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Obligatoria Tercer 1Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Ingeniería Informática y Matemáticas
Coordinador/a
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Correo-e carles.aliagas@urv.cat
carlos.molina@urv.cat
Profesores/as
ALIAGAS CASTELL, CARLOS
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. Although this course is not offered in English, foreign exchange students will receive personalised support in English and will be able to develop the evaluation activities in this language

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 A5 Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes.
 A7 Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
 CM9 Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
 CM14 Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela, concurrente, distribuida y de tiempo real.
 CP1 Capacidad para tener un conocimiento profundo de los principios fundamentales y modelos de la computación y saberlos aplicar para interpretar, seleccionar, valorar, modelar y crear nuevos conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática.
Tipo B Código Competencias Transversales
 CT5 Comunicar información de forma clara y precisa a audiencias diversas
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A5 Diseña y evalúa un procesador superescalar
Diseña y evalúa un procesador paralelo
Evalúa las técnicas novedosas y avanzadas de implementación de los procesadores.
Comprende y aplica los fundamentos básicos de la computación paralela
 A7 Diseña y evalúa un procesador superescalar
Diseña y evalúa un procesador paralelo
Evalúa las técnicas novedosas y avanzadas de implementación de los procesadores.
 CM9 Diseña y evalúa un procesador superescalar.
Diseña y evalúa un procesador paralelo.
Evalúa las técnicas novedosas y avanzades de implementación de los procesadores.
Aplica las técnicas de optimitzación de programas para un uso eficiente de la arquitectura.
Comprende y aplica los fundamentos básicos de la computación paralela.
 CM14 Comprende y aplica los fundamentos básicos de la computación paralela.
 CP1 Diseña y evalúa un procesador superescalar.
Diseña y evalúa un procesador paralelo.
Aplica las técnicas de optimitzación de programas para un uso eficiente de la arquitectura.
Comprende y aplica los fundamentos básicos de la computación paralela.
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
 CT5 Produce un texto de calidad, sin errores gramaticales y ortográficos, con una presentación formal cuidadosa y un uso adecuado y coherente de las convenciones formales y bibliográficas
Construye un texto estructurado, claro, cohesionado, rico y de extensión adecuada.
Elabora un texto adecuado a la situación comunicativa, consistente y persuasivo.
Usa los mecanismos de comunicación no verbal y los recursos expresivos de la voz necesarios para hacer una buena intervención oral.
Construye un discurso estructurado, claro, cohesionado, rico y de extensión adecuada.
Produce un discurso adecuado a la situación comunicativa, consistente y persuasivo, e interactúa de manera efectiva con el auditorio.
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

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
CT5
26 40 66
Presentaciones/exposiciones
A5
A7
CM9
CT5
2 12 14
Atención personalizada
2 2 4
 
Pruebas de desarrollo
A5
A7
CM9
CP1
CT5
2 0 2
Pruebas objetivas de preguntas cortas
A5
A7
CM9
CT5
2 0 2
Pruebas prácticas
CM14
CP1
CT5
2 0 2
Pruebas orales
A5
A7
CM9
CT5
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
CT5
Prueba consistente en preguntas cortas donde el alumno plasmará los conocimientos teóricos de la asignatura. 17%
Pruebas de desarrollo
A5
A7
CM9
CP1
CT5
Prueba consistente en la resolución de problemas donde el alumno aplicará los conocimientos teóricos de la asignatura. 17%
Pruebas prácticas
CM14
CP1
CT5
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
CT5
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,, 2011, 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.