| Competencias do título |
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Código
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Competencias da titulación
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| A1 |
Analizar e mellorar o rendemento dunha arquitectura ou un software dado. |
| A2 |
Definir, avaliar e seleccionar a arquitectura e o software máis axeitado para a resolución dun problema. |
| A5 |
Coñecer as arquitecturas emerxentes no campo da supercomputación. |
| A9 |
Coñecer os principais elementos HW e SW dun servidor e ser capaz de mellorar o rendemento e as capacidades do mesmo. |
| A12 |
Coñecer as tendencias en supercomputación así como a súa utilización práctica nos sectores industrial, académico e público. |
| A13 |
Integrarse na operativa diaria dun centro relacionado coa supercomputación. |
| B1 |
Aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo. |
| B3 |
Comunicar conclusións (e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan) a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades. |
| B4 |
Aplicar habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que deberá de ser en gran medida autodirigido ou autónomo. |
| B6 |
Capacidade de análise e síntese. |
| B10 |
Buscar e seleccionar a información útil necesaria para resolver problemas complexos, manexando con soltura as fontes bibliográficas do campo. |
| B12 |
Traballar en equipo. |
| B13 |
Expor, defender e discutir propostas. |
| 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. |
| 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. |
| C6 |
Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse. |
| C7 |
Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida. |
| C8 |
Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade. |
| Resultados de aprendizaxe |
| Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) |
Competencias da titulación |
| Búsqueda, selección y manejo de recursos (bibliografía, software, simuladores, etc.)
sobre el campo de las arquitecturas de altas prestaciones. |
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BI4
BI10
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CM7
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| Seleccionar la arquitectura más adecuada en función de las características del problema computacional, en base a las distintas características de las arquitecturas estudiadas
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AI1
AI2
AI5
AI9
AI12
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BI1
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CM4
CM6
CM8
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| Análisis, comparación y evaluación de diferentes arquitecturas para supercomputación como base para la elaboración de un pliego de condiciones técnicas.
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AI1
AI2
AI9
AI12
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BI1
BI6
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| Integrarse en la operativa diaria en un Centro relacionado con la supercomputación.
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AI13
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BI3
BI4
BI12
BI13
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CM1
CM2
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| Contidos |
| Temas |
Subtemas |
| Tema 1. Computadores paralelos |
1.1 Breve Introducción Histórica
1.2 Niveles de paralelismo
1.3 Clasificación
1.4 Organización del sistema de memoria: clasificación tradicional de sistemas MIMD
1.5 Comparación multiprocesador-multicomputador
1.6 Denominaciones actuales: Lista Top500
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Tema 2. Diseño en multiprocesadores: coherencia caché
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2.1. Introducción
2.2. Protocolos de coherencia caché.
2.3. Protocolos de snooping (arquitecturas UMA).
2.4. Protocolos basados en directorios (arquitecturas CC-NUMA).
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| Tema 3. Diseño en multiprocesadores: sincronización y consistencia de memoria |
3.1 Primitivas de sincronización
3.2 Soporte hardware para sincronización
3.3 Implementaciones software de sincronización
3.4 Modelos de consistencia de memoria
3.5 Comparación entre los modelos de consistencia
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| Tema 4. Redes de interconexión |
4.1 Tipos de redes
4.2 Componentes básicos de una red: enlaces, encaminadores e interfaces de red
4.3 Parámetros de rendimiento
4.4 Espacio de diseño en redes de interconexión: Clasificación, topología, técnicas de conmutación, algoritmos de encaminamiento, control de flujo, bloqueos
4.5 Evaluación de prestaciones en redes de interconexión |
| Tema 5. Sistemas distribuidos: clústers |
5.1 Introducción a las arquitecturas clúster
5.2 Arquitectura de un cluster
5.3 Nodos
5.4 Redes de interconexión
5.5 Software
5.6 Paquetes de herramientas
5.7 Aplicaciones de las arquitecturas clúster:
-Alta productividad
-Alto rendimiento
-Alta disponibilidad
5.8 Planificación y balanceo de la carga
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| Planificación |
| Metodoloxías / probas |
Horas presenciais |
Horas non presenciais / traballo autónomo |
Horas totais |
| Sesión maxistral |
20 |
30 |
50 |
| Solución de problemas |
10 |
21 |
31 |
| Proba mixta |
2 |
0 |
2 |
| Traballos tutelados |
14 |
49 |
63 |
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| Atención personalizada |
4 |
0 |
4 |
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| *Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado |
| Metodoloxías |
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Metodoloxías |
Descrición |
| Sesión maxistral |
Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de fases de debate con los estudiantes. Todo ello con la finalidad de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje. Se realizarán sesiones magistrales sobre gran parte de los contenidos del temario, normalmente como punto de partida para el resto de actividades previstas para cada punto.
Las clases se estructuran en clases expositivas, interactivas y de tutorías. La mayoría de las clases interactivas se dedicarán a la realización del proyecto de la asignatura, un trabajo tutelado al que el alumno tendrá que dedicar tiempo fuera de las clases y que permitirá relacionar los contenidos de las clases expositivas entre si en el contexto de realizar una propuesta de equipamiento hardware para un centro con requerimientos de computación avanzados.
Se comenzará la docencia de la asignatura con clases expositivas entre las que se intercalarán clases interactivas para realización de pequeños trabajos y la parte final de la asignatura se repartirá entre estas clases y las clases interactivas dedicadas a la realización del proyecto. La mayor carga de trabajo, asociada a la realización del proyecto, se concentrará en la segunda mitad del cuatrimestre. El material que el profesor utilice durante las clases estará disponible a través del campus virtual. No hay apuntes de la asignatura.
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| Solución de problemas |
Actividad que permite a los estudiantes aprender y afianzar los conocimientos ya adquiridos mediante la resolución de problemas
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| Proba mixta |
Actividad realizada para la evaluación del conocimiento y las capacidades adquiridas por los alumnos con esta materia. Consiste en una prueba escrita con preguntas para la evaluación individual de cada alumno.
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| Traballos tutelados |
Los alumnos tendrán que desarrollar un proyecto o trabajo tutelado que permitirá relacionar los conceptos tratados en la asignatura y que además incorporará los siguientes contenidos:
1. Análisis de arquitecturas de cara a su implantación en grandes organizaciones.
2. Elaboración de pliegos de condiciones en supercomputación.
3. Preparación de proyectos de equipamiento y proposiciones para licitaciones de supercomputadores
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| Atención personalizada |
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Metodoloxías
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| Solución de problemas |
| Traballos tutelados |
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| Descrición |
La atención personalizada en la realización de las prácticas de laboratorio y los trabajos tutelados es altamente recomendable para dirigir los alumnos en el desarrollo del trabajo en esta materia. Además, esta atención servirá para validar y evaluar el trabajo que va siendo realizado por los alumnos en distintas fases de su desarrollo hasta llegar a su finalización.
Por otro lado, se fomentará la asistencia a tutorías como método de ayuda, para recabar:
- Atención personalizada en las clases prácticas de laboratorio, en la resolución de problemas y casos prácticos.
- Guía y tutelaje del alumno sobre búsqueda y selección de recursos (bibliografía, software, etc.) específicos para los contenidos del bloque de la materia.
- Tutorías programadas: orientación para la realización de los trabajos individuales o en grupo, resolución de dudas y actividades de evaluación continua.
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| Avaliación |
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Metodoloxías
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Descrición
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Cualificación
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| Proba mixta |
Examen escrito que se referirá a todos los contenidos de la asignatura si no se supera la evaluación continua con trabajos tutelados
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30 |
| Traballos tutelados |
Realización de un proyecto de equipamiento de un centro de supercomputación. |
70 |
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Observacións avaliación |
La evaluación consta de dos
partes que será necesario aprobar por separado en cualquiera de las
convocatorias: 1. Evaluación
continua. Consistirá en la elaboración de pequeños trabajos
tutelados. Trabajos de corta duración que estarán relacionados con
los temas que se vayan tratando en las clases expositivas. Puntúan
un 30% de la nota de la asignatura. 2. Proyecto de la
asignatura. Trabajo tutelado principal. Realización de un proyecto
de renovación de equipamiento de una infraestructura de
supercomputación. El proyecto de renovación de equipamiento se
realizará en función de las aplicaciones informáticas más
utilizadas en dicho centro. El alumno propondrá una configuración
de supercomputador para equipar ese centro poniendo especial énfasis
en la red de interconexión, la arquitectura de memoria y la
escalabilidad. Si se suspende el proyecto será necesario para
aprobarlo hacer las modificaciones en dicho proyecto y avances que el
profesor indique al alumno en los plazos que el profesor indique.
Esta parte de la evaluación puntúa un 70% de la nota de la
asignatura.
Evaluación
convocatoria ordinaria (Enero): Si la evaluación de los trabajos
tutelados, que se intercalarán con las clases interactivas, no
supera la nota mínima de aprobado el alumno tendrá, para superar la
evaluación continua, que realizar un examen escrito que se referirá
a todos los contenidos de la asignatura. En caso de suspender el
trabajo tutelado será necesario trabajar más en profundidad las
partes de dicho proyecto que el profesor indique. Las notas de
cualquiera de las dos partes de la asignatura se conservarán entre
convocatorias del mismo curso académico. Evaluación
convocatoria extraordinaria (Julio): Para superar la evaluación
continua será necesario superar un examen. Respecto del trabajo
tutelad, para superar su evaluación será necesario depurar en los
aspectos que el profesor indique, el trabajo que se realizó durante
el cuatrimestre en que se realiza la docencia presencial . No será
posible evaluarse de esta parte de la asignatura si no se entregó el
trabajo tutelado en la convocatoria ordinaria. |
| Fontes de información |
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Bibliografía básica
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Dado que se tratan
de reflejar no solamente los fundamentos de la arquitectura de
supercomputadores sino también los avances más recientes, mucha de
la información bibliográfica se consultará en artículos
publicados en revista y disponibles online y en otras fuentes de
consulta disponibles online. La bibliografía básica necesaria para
seguir cada parte de la asignatura la irá indicando el profesor
durante las clases.
Bibliografía
básica. Los libros por los que se sigue más directamente partes de
la asignatura son: 1. El-Rewini, Hesham. Advanced computer architecture and parallel processing. John Wiley & Sons, 2005 2. J. Duato, S. Yalamanchili and L.M. Ni. Interconnection Networks: An Engineering Approach. IEEE Computer Society Press, 2002. |
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Bibliografía complementaria
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Bibliografía
complementaria. Los siguientes son libros que permiten consultar más
en profundidad algunos contenidos de: 1.
Parallel Computer Architecture, David E. Culler, Jaswinder Pal Singh
y Anoop Gupta. Morgan Kaufmann Publishers. 1999. 2. In
Search of Clusters, 2ª ed., Gregory Pfister, Prentice Hall, 1998,
ISBN: 0138997090. 3.
Organización y Arquitectura de Computadores (7ª edición), W.
Stallings. Prentice Hall. 2007. 4.
Computer Architecture: a Quantitative Approach (4ª edición), John
L. Hennessy y David A. Patterson. Morgan Kaufmann Publishers. 2007. |
| Recomendacións |
| Materias que se recomenda ter cursado previamente |
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| Materias que se recomenda cursar simultaneamente |
| Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores/614473001 | | Programación Paralela/614473004 | | Técnicas de Optimización e Paralelización/614473005 |
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| Materias que continúan o temario |
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