Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Arquitectura e Tecnoloxía de Supercomputadores Código 614473002
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
 Primeiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Electrónica e Sistemas
Coordinación
Gonzalez Gomez, Patricia
 Correo electrónico
patricia.gonzalez@udc.es
Profesorado
Correo electrónico
Web http://aula.cesga.es
Descrición xeral Mediante esta materia pretendese completar os coñecementos sobre
arquitecturas de altas prestacións que o alumno esté adquirindo a través
da materia de Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores. En esta materia,
Arquitectura e Tecnología de Supercomputadores, trátanse as arquitecturas
paralelas modernas tanto dende o punto de vista funcional como de deseño.
Estos coñecementos facilitarán ao alumno o desenvolvemento de algoritmos
paralelos cubertos polas materias de “Programación Paralela” e “Técnicas
de Computación Paralela”.

Competencias do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Búsqueda, selección e manexo de recursos (bibliografía, software, simuladores, etc.) sobre o campo das arquitecturas de altas prestacións. BI5
BI10
 CM7
Seleccionar a arquitectura máis adecuada en función das características do problema computacional, en base ás distintas características das arquitecturas estudiadas AI1
AI2
AI5
AI12
 BI2
 CM4
CM6
CM8
Análise, comparación e avaliación de diferentes arquitecturas para supercomputación como base para a elaboración dun pliego de condicións técnicas. AI1
AI2
AI12
 BI2
BI7
Integrarse na operativa diaria nun Centro relacionado coa supercomputación. AI13
 BI4
BI5
BI12
BI13
 CM1
CM2

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Computadores paralelos Breve Introdución Histórica
Niveis de paralelismo
Clasificación
Organización do sistema de memoria: clasificación tradicional de sistemas MIMD
Comparación multiprocesador-multicomputador
Denominacións actuais: Lista Top500
Tema 2. Deseño en multiprocesadores: coherencia caché
 Introdución
Protocolos de coherencia caché
Protocolos de snooping (arquitecturas UMA)
Protocolos baseados en directorios (arquitecturas CC-NUMA)
Tema 3. Deseño en multiprocesadores: sincronización e consistencia de memoria Primitivas de sincronización
Soporte hardware para sincronización
Implementaciones software de sincronización
Modelos de consistencia de memoria
Comparación entre os modelos de consistencia
Tema 4. Redes de interconexión Tipos de redes
Compoñentes básicos dunha rede: ligazóns, encaminadores e interfaces de rede
Parámetros de rendemento
Espazo de deseño en redes de interconexión: Clasificación, topología, técnicas de conmutación, algoritmos de encaminamiento, control de fluxo, bloqueos
Avaliación de prestacións en redes de interconexión
Tema 5. Sistemas distribuidos: clústers Introdución ás arquitecturas clúster
Arquitectura dun cluster
Nodos
Redes de interconexión
Software
Paquetes de ferramentas
Aplicacións das arquitecturas clúster:
-Alta produtividade
-Alto rendemento
-Alta dispoñibilidade
Planificación e abalo da carga

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A1 A2 A5 A12 C8 22 33 55
Solución de problemas A1 A2 A5 A12 B2 B7 B12 B5 C4 C6 24 48 72
Traballos tutelados A1 A2 A5 A12 A13 B4 B10 B12 B13 B5 C1 C2 C6 C7 2 15 17
 
Atención personalizada 6 0 6
 
*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 introducción de fases de debate cos estudantes.
Solución de problemas Actividade que permite aos estudantes aprender e afianzar os coñecementos xa adquiridos mediante a resolución de problemas
Traballos tutelados Traballos académicamente dirixidos.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Traballos tutelados
Descrición
A atención personalizada na realización de prácticas de laboratorio e os traballos tutelados é altamente recomendable para dirixir os alumnos no desenvolvemento do traballo nesta materia.


Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Solución de problemas A1 A2 A5 A12 B2 B7 B12 B5 C4 C6 Resolución de exercicios ou pequenos traballos plantexados nas clases interactivas 40
Traballos tutelados A1 A2 A5 A12 A13 B4 B10 B12 B13 B5 C1 C2 C6 C7 Realización de traballos académicamente dirixidos 60
 
Observacións avaliación

Consiste nunha avaliación continua baseada na realización de traballos
académicamente dirixidos ( 60%) e prácticas (20%) e no seguemento da
participación activa durante as clases (20%).

Avaliación
convocatoria ordinaria (Xaneiro): Se realizará segundo a avaliación
continua detallada máis arriba. Non haberá exame da asignatura.

Avaliación
convocatoria extraordinaria (Xullo): Para superar a avaliación continua
será necesario entregar os traballos académicamente dirixidos e
prácticas que se teñan suspendido durante a convocatoria ordinaria. Non
haberá exame.

ALUMNOS A TEMPO PARCIAL

A avaliación será igual que a dos alumnos a tempo completo.

NON PRESENTADO

Se considerará non presentado o alumno que non teña entregado ningún dos traballos tutelados e prácticas.

Fontes de información
Bibliografía básica

Dado que se tratan de reflectir non soamente os fundamentos da arquitectura de supercomputadores senón tamén os avances máis recentes, moita da información bibliográfica consultarase en artigos publicados en revista e dispoñibles online e noutras fontes de consulta dispoñibles online. A bibliografía básica necesaria para seguir cada parte da materia a irá indicando o profesor durante as clases. 

Bibliografía básica. Os libros polos que se segue máis directamente partes da materia son:
1.Arquitectura de Computadores, Xullo Ortega, Mancia Anguita e Alberto Prieto. Thompson. 2005.
2. High Performance Cluster Computing, Rajkumar Buyya, ed., Prentice Hall PTR, 1999. ISBN 0-13-013784-7, 0-13-013785-5.
Bibliografía complementaria

Bibliografía complementaria. Os seguintes son libros que permiten consultar máis en profundidade algúns contidos de:
1. Parallel Computer Architecture, David E. Culler, Jaswinder Pal Singh e Anoop Gupta. Morgan Kaufmann Publishers. 1999.
2. In Search of Clusters, 2ª ed., Gregory Pfister, Prentice Hall, 1998, ISBN: 0138997090.
3.Organización e Arquitectura de Computadores (7ª edición), W. Stallings. Prentice Hall. 2007.
4. Computer Architecture: a Quantitative Approach (4ª edición), John L. Hennessy e David A. Patterson. Morgan Kaufmann Publishers. 2007.

Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores/614473001
Programación Paralela/614473004
Técnicas de Optimización e Paralelización/614473005

Materias que continúan o temario

Observacións


(*)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