Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores Código 614473001
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Primeiro Obrigatoria 3
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Electrónica e Sistemas
Coordinación
Doallo Biempica, Ramon
Rodriguez Osorio, Roberto
Correo electrónico
ramon.doallo@udc.es
roberto.osorio@udc.es
Profesorado
Doallo Biempica, Ramon
Rodriguez Osorio, Roberto
Correo electrónico
ramon.doallo@udc.es
roberto.osorio@udc.es
Web
Descrición xeral O obxectivo deste curso é proporcionar os fundamentos ao alumno que lle permitan iniciar unha investigación sólida na área da arquitectura e tecnoloxía de procesadores. Introdúcese ao alumno nos métodos para avaliación de novas arquitecturas mediante ferramentas de simulación e programas de proba. Así mesmo, preténdese dar a coñecer as técnicas máis avanzadas que se implementan nos microprocesadores actuais en termos de: i) procesamento numérico de punto flotante, ii) paralelismo a nivel de instrución e a nivel de thread , con uso de especulación e iii) métodos avanzados de memoria caché. Ademais introduce ao alumno nas novas arquitecturas nas que a comunidade científica investiga actualmente e que presentan un elevado potencial.

Competencias do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Discriminar en la elección de equipos informáticos en base a parámetros de rendimiento AI2
AI5
AI9
AI12
BI2
BI3
CM6
Evaluar la eficiencia de diferentes implementaciones AI1
AI2
AI4
Llevar a la práctica los conocimientos aprendidos BI7
CM3
Trabajar en equipo BI12
BI13
CM1
Planificar y organizar su tiempo y sus recursos BI8
Llevar a cabo un aprendizaje autónomo BI4
BI5
CM2
CM7

Contidos
Temas Subtemas
1. Introducción ó paralelismo a nivel de instrucción
* Revisión de microprocesadores superescalares e VLIW.
* Xerarquía de memoria
2. Avaliación de microprocesadores.
* Medidas de rendemento
* Ferramentas de simulación.
* Conxuntos de programas Benchmarks .
* Metodoloxía experimental.
3. Conceptos avanzados de paralelismo a nivel de instrución e especulación * Técnicas avanzadas para a especulación de control
* Especulación de datos
* Execución predicativa.
* Prefetching
* Extensions vectoriais do repertorio de instrucciones.
4. Microprocesadores multifío e multinúcleo * Multihilado simultáneo
* Procesadores multinúcleo
* Xerarquía caché para sistemas multinúcleo
* Exemplos de implementación.
Sesións prácticas * Verificación do comportamento do procesador mediante contadores hardware
* Optimización de código mediante programación utilizando repertorio de instrucciones multimedia tipo SSE.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A1 A2 A4 A5 A9 A12 C7 10 10 20
Prácticas de laboratorio A1 A4 A9 B2 B7 C3 12 12 24
Proba de resposta breve A2 A5 A9 A12 B2 B7 C1 1 3 4
Traballos tutelados B3 B4 B8 B12 B13 B5 C1 C2 C6 C7 0 20 20
 
Atención personalizada 7 0 7
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución de fases de debate cos estudantes. Todo elo coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitala aprendizaxe. Realizaranse sesións maxistrais sobre gran parte dos contidos do temario, normalmente como punto de partida para o resto de actividades previstas para cada punto.
Prácticas de laboratorio Actividade que permite aos estudantes aprender e afianzalos coñecementos xa adquiridos mediante a realización de sesións prácticas en ordenadores.
Proba de resposta breve Proba escrita en formato de preguntas con resposta breve
Traballos tutelados Realización e presentación de traballos escritos sobre temas de actualidade no eido da arquitectura de procesadores e tendencias futuras

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Prácticas de laboratorio
Descrición
Atención personalizada na realización das prácticas de laboratorio e traballos tutelados.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Proba de resposta breve A2 A5 A9 A12 B2 B7 C1 exame tipo test sobre os contidos explicados nas clases teóricas 20
Traballos tutelados B3 B4 B8 B12 B13 B5 C1 C2 C6 C7 traballos sobre procesadores e tendencias de deseño actuáis 20
Prácticas de laboratorio A1 A4 A9 B2 B7 C3 medición e interpretación do comportamento do procesador baseándose nas medicións dos contadores de eventos hardware; medición do rendemento domicroprocesador baseado en SPEC; influencia das optimizacións de programación no rendemento cache. 60
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica J.P. Shen, M.H. Lipasti (2005). Arquitectura de Computadores. McGraw-Hill
Patterson, D.A. e Hennesy, J L. (2006). Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann Publishers

Bibliografía complementaria D. Sima, T. Fountain E P. Kacsuk (1997). Advanced Computer Architecture: A Design Space. Addison-Wesley
Randy Allen, Ken Kennedy, John R. Allen (2001). Optimizing Compilers for Modern Architectures: A Dependence-based Approach. Morgan Kaufmann
Jurij Silc (1999). Processor Architecture: From Dataflow to Superscalar and Beyond. Springer Verlag


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións
É fundamental para poder acometer con éxito a parte práctica da materia o cumplir os prerequisitos de coñecementos de programación. Así mesmo, os conceptos avanzados que estudaremos respecto á explotación do paralelismo a nivel de instrución e especulación supoñen uns coñecementos mínimos sobre conceptos de paralelismo, en particular a nivel de instrucción. Prerrequisitos: * Programación en C e C++ * Coñecementos de paralelismo a nivel de instrución


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías