Datos Identificativos 2012/13
Asignatura (*) Arquitectura e Enxeñería de Computadores Código 614451108
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría de Sistemas Informáticos
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial Anual
Primeiro Obrigatoria 7
Idioma
Castelán
Galego
Prerrequisitos
Departamento Electrónica e Sistemas
Coordinación
Doallo Biempica, Ramon
Correo electrónico
ramon.doallo@udc.es
Profesorado
Doallo Biempica, Ramon
Correo electrónico
ramon.doallo@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.es/moodle/
Descrición xeral - Arquitecturas microprocesador (microprocesadores comerciales, multithreading, multicore, streaming)
- Arquitecturas multiprocesador

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A2 Arquitectura de computadores.
A5 Capacidade para entender e avaliar especificacións internas e externas.
A9 Documentación técnica.
A14 Tecnoloxía hardware.
B1 Capacidade de análise e síntese.
B2 Capacidade de organización e planificación de proxectos informáticos.
B5 Toma de decisións.
B6 Traballo en equipo.
B8 Razoamento crítico.
B10 Aprendizaxe autónoma.
B11 Adaptación a novas situacións.
B13 Liderado.
B14 Iniciativa e espírito emprendedor.
B15 Motivación pola calidade.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Conocimiento del estado del arte en la tecnología de microprocesadores y multiprocesadores AP2
AP14
BP8
CM6
Capacidad para discriminar en la elección de equipos informáticos en base a parámetros de rendimiento AP5
AP9
BP1
BP5
CM6
Capacidad para comprender y manejar bibliografía de la asignatura de forma autónoma AP9
BP1
CM2
Capacidad para trabajar en equipo BP6
BP13
Elaboración de un proyecto de equipamiento informático de forma autónoma y su presentación efectiva ante un grupo. AP2
AP5
AP14
BP2
BP10
BP11
BP14
BP15
CM1
CM2
CM3
CM4
CM5
CM6

Contidos
Temas Subtemas
1. Introducción al procesamiento paralelo 1.1. Procesamiento paralelo
1.2. Condiciones de paralelismo
- Concepto de dependencia
- Condiciones de Bernstein
- Paralelismo hardware y software
1.3. Niveles de paralelismo
1.4. Importancia del procesamiento paralelo
1.5. Clasificaciones de arquitecturas paralelas
- Taxonomía de Flynn
- Organización del sistema memoria: clasificación tradicional de sis-
temas MIMD.
1.6. Medidas de rendimiento
2. Paralelismo a nivel de instrucción 2.1. Rendimiento de un procesador
2.2. Soluciones básicas para la mejora del rendimiento: Evolución
2.3. Técnicas para el aumento del paralelismo a nivel de instrucción
2.4. Planificación estática/software
- Planificación estática básica
- Desenrollamiento de bucles
- Planificación estática superescalar
- Planificación estática VLIW
- Segmentación software
- Detección y eliminación de dependencias
2.5. Planificación dinámica/hardware
- Planificación dinámica superescalar
2.6. Renombre de registros
- Renombre de registros software
- Renombre de registros hardware: Buffer de reordenamiento
2.7. Tratamiento de operaciones load/store: buffer de almacenamiento
2.8. Tratamiento de riesgos de control
- Predicción de salto estática, salto retardado
- Predicción dinámica de saltos
2.9. Especulación
2.10. Ejemplos comerciales
3. Computación paralela: arquitecturas y paradigmas de programación 3.1. Clasificación de arquitecturas MIMD
- Organización del sistema memoria: clasificación tradicional de sistemas MIMD
• Comparación multiprocesador-multicomputador
- Escalabilidad: clasificación de multiprocesadores basada en la latencia de acceso a memoria
• Clasificación de sistemas NUMA
3.2. Otras denominaciones usuales
3.3. Lista Top500
3.4. Modelos de programación paralela
5. Cluster Computing 5.1. Configuración de un clúster
- Introducción a las arquitecturas clúster
- Elementos de un clúster
• Administrador, S.O.
• Nodos de cómputo
• Almacenamiento
• Redes de interconexión de clusters
5.2. Administración de un clúster
- Software de administración y monitorización de clusters
- Gestión de recursos distribuidos
- Balanceadores de carga: linux virtual server
- Clusters en aplicaciones científicas
- Clusters en aplicaciones empresariales

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Traballos tutelados 1 9 10
Prácticas de laboratorio 20 80 100
Sesión maxistral 30 30 60
Proba obxectiva 3 0 3
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Traballos tutelados Realización de trabajos sobre microprocesadores comerciales, estudiando su características.
Prácticas de laboratorio Realización de prácticas de arquitecturas microprocesador e introducción a la programación paralela. Realización de un proyecto de configuración para un equipamiento informático. Presentación pública de un trabajo de una solución en clúster computing. Documentación técnica.
Sesión maxistral Exposición oral complementada con el uso de las TIC, acompañada de preguntas dirigidas a los estudiantes para afianzar la discusión y conocimientos con el fin de mejorar el aprendizaje. Debate sobre cuestiones del ámbito de trabajo.
Proba obxectiva Prueba sobre los conceptos teóricos presentados en las sesiones magistrales.

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Prácticas de laboratorio
Sesión maxistral
Proba obxectiva
Descrición
Tabajos tutelados:
Acudir al menos en una ocasión para revisar el trabajo en curso.

Prácticas de laboratorio:
Análisis con el estudiante del trabajo que están realizando.

Sesión maxistral:
Sesión de seguimiento como apoyo al seguimiento de la materia.

Prueba objetiva:
Revisión del ejercicio realizado.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Traballos tutelados Realización de un trabajo sobre medición de rendimiento de sistemas basados en microprocesador (7,5% nota final). Realización de un trabajo de interpretación de las características de un microprocesador actual en base a los contenidos teóricos impartidos (7,5% nota final).
15
Prácticas de laboratorio Introducción a la programación paralela con PVM (obligatorios).
Trabajos realizados de cluster computing, proyecto sobre equipamiento informático aplicando los conocimientos trabajados en la materia 45% nota final).
45
Proba obxectiva Prueba sobre los contenidos trabajados en las sesiones magistrales. 35% sobre contenidos trabajados en el primer cuadrimestre, y un 5% del segundo. 40
 
Observacións avaliación
*Consideraciones generales:

- La evaluación de los alumnos consistirá en una prueba objetiva al final del curso, la valoración del trabajo realizado a lo largo del curso (evaluación continua) y la realización de trabajos individuales o en grupo sobre el temario de la asignatura.

- La evaluación del profesorado se realizará a través de las encuestas de evaluación docente, a cubrir por todos los alumnos de la asignatura.

*Aspectos y criterios de evaluación:

Es condición necesaria para aprobar tener una calificación mínima de 5 sobre 10 tanto en el examen teórico como en la valoración de las prácticas de laboratorio, y que la calificación final sea mayor o igual al 50% de la calificación total.

En el caso de que la ponderación de las calificaciones supere el 50% de la nota final, pero NO se haya superado bien el 5 sobre 10 en el examen teórico o en las prácticas de laboratorio, la nota final será de SUSPENSO (4.9).

La presentación y exposición de todos los trabajos es condición obligatoria para aprobar la asignatura.

*Pautas para la mejora y la recuperación:

- En el caso de que el alumno no supere las prácticas y la exposición de trabajos, tendrán otra oportunidad para la recuperación al final del curso, en el plazo habilitado para dicha recuperación en el calendario académico.

Fontes de información
Bibliografía básica Ortega, J., Anguita, M. y Prieto, A. (2005). Arquitectura de Computadores. Thomson
Hennessy, J. L. y Patterson, D. A. (1996). Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann
Patterson, D. A. y Hennessy, J. L. (2000). Estructura y Diseño de Computadores. Reverté

Bibliografía complementaria Sima, D. , Fountain,T. y Kacsuk, P. (1997). Advanced Computer Architecture. Addison-Wesley
Culler, D. E. y Singh,J. P. (1999). Parallel Computer Architecture: a Hardware/Software Approach. Morgan Kaufmann
Hwang, K. y Xu, Z. (1998). Scalable Parallel Computing. McGraw-Hill
Tannebaum, A. S. (1999). Structured Computer Organization. Prentice Hall


Recomendacións
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Arquitectura e Tecnoloxía de Microprocesadores/614451109
Sistemas operativos e administración de sistemas paralelos e distribuídos/614451227
Compiladores para arquitecturas paralelas distribuídas/614451246
Computación paralela e distribuída/614451247

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Materias que continúan o temario

Observacións


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