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Arquitectura e Ingeniería de Computadores (13001)


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Objetivos de la asignatura

OBJETIVOS

Esta asignatura se centrará en estudiar los conceptos avanzados de la arquitectura de computadores, en especial en la computación de altas prestaciones y en los aspectos cuantitativos de rendimiento de los diferentes subsistemas del computador.
Entre los objetivos principales de la asignatura se encuentran:
  • Estudiar las diferentes formas de incorporar concurrencia dentro de un sistema computador.
  • Analizar la estructura del sistema de memoria de un computador de altas prestaciones.
  • Presentar al alumno el concepto de paralelismo a nivel de instrucción ILP y los problemas que surgen, centrándose en los procesadores segmentados y superescalares.
  • Estudiar el paralelismo externo tanto en memoria compartida como en memoria distribuida.

COMPETENCIAS

Al finalizar el curso el alumno será capaz de obtener el máximo rendimiento de las arquitecturas con las que vayan a trabajar en su vida profesional y conocerá los mecanismos para su utilización eficiente en la ejecución de algoritmos.

Contenidos

Unidad Docente 1.- Introducción al Procesamiento Paralelo
Tema 1.- Introducción
Tema 2.- Medidas del rendimiento
Tema 3.- Paralelismo en sistemas monoprocesadores
Tema 4.- Clasificación de las arquitecturas avanzadas

Unidad Docente 2.- Memoria del Computador
Tema 5.- Jerarquía de memoria
Tema 6.-Memoria caché
Tema 7.-Memoria principal

Unidad Docente 3.- Segmentación: Rendimiento y Control
Tema 8.- Cauces lineales y no lineales
Tema 9.- Segmentación estática
Tema 10.- Segmentación dinámica
Tema 11.- Implementación de las funciones de control

Unidad Docente 4.- Segmentación en un monoprocesador: Técnicas de anticipación
Tema 12.- Dependencias y conflictos entre instrucciones
Tema 13.- Desarrollo de diseños segmentados
Tema 14.- Arquitecturas RISC

Unidad Docente 5.- Aumento del rendimiento de un procesador: procesadores superescalares
Tema 15.- Aumento del rendimiento de un procesador
Tema 16.- Paralelismo a nivel de instrucción (ILP)
Tema 17.- Paralelismo a nivel de máquina
Tema 18.- Otras arquitecturas avanzadas
Tema 19.- Procesadores superescalares comerciales

Unidad Docente 6.-- Sistemas multiprocesadores
Tema 20.- Introducción a los sistemas MIMD
Tema 21.- Redes de interconexión
Tema 22.- Arquitecturas y modelos de programación
Tema 23.- Coherencia de cachés

 

Metodologías
Las clases serán teóricas y prácticas según los créditos de la asignatura que se podrán completar con seminarios y conferencias.
Evaluación

La evaluación de la teoría se realizará mediante un examen teórico que constará de:

- una prueba con preguntas de respuestas cortas

- otra prueba con problemas 

La evaluación de las prácticas se realizará mediante los informes y la defensa de las mismas.

Se podrá exigir al alumno la presentación de uno o varios trabajos que se evaluarán individualmente.

Criterios de calificación

Por defecto todas las preguntas de respuesta corta y los problemas tendrán el mismo valor excepto si se expresa de forma explícita en el examen.

El peso de la calificación de los problemas y las preguntas en la nota final de la parte teórica es el mismo (50%)

En la calificación final se considera una distribución de 2/3 la teoria y 1/3 la práctica (igual que la distribución en créditos de la materia) 

Para superar la materia es necesario haber aprobado las prácticas 

 

Datos de interés

BIBLIOGRAFÍA

  1. Hennessy & Patterson. "Computer Architecture: A Quantitative Approach". Ed. Morgan Kaufmann. 3ª Edición. 2003
  2. Patterson & Hennessy. "Computer Organization & Design: the Hardware & Software Interface ". Ed. Morgan Kaufmann. 2ª Ed. 1997.
  3. Patterson & Hennessy. "Estructura y Diseño de Computadores: Interfaz Hardware y Software". Ed. Reverte. 2000.
  4. Culler, Singh & Gupta. "Parallel Computer Architecture: a Hardware/Software Approach". Ed. Morgan Kaufmann. 1999.
  5. Stallings. "Organización y Arquitectura de Computadores". Ed. Prentice Hall. 7ª Edición. 2006.

 

ENLACES DE INTERÉS

  1. Arquitectura e Ingenieria de Computadores
  2. Benchmarks
  3. Equipamiento hardware
  4. Programación
    • http://www.programmersheaven.com/
Profesorado
Belén Curto Diego
Correo electrónico
Guillermo González Talaván
Correo electrónico
Otros datos

Créditos: 9.0 (6.0 T + 3.0 P) , Primer cuatrimestre , Troncal , Número de grupos de teoría: 1 , Número de grupos de práctica: 1

Ingeniería Informática (2 Ciclo) Primer curso

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