Competencias del título |
Código
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Competencias / Resultados del título
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A1 |
CE1 - Definir, evaluar y seleccionar la arquitectura y el software más adecuado para la resolución de un problema |
A2 |
CE2 - Analizar y mejorar el rendimiento de una arquitectura o un software dado |
A3 |
CE3 - Conocer los conceptos y las técnicas básicas de la computación de altas prestaciones |
A4 |
CE4 - Profundizar en el conocimiento de herramientas de programación y diferentes lenguajes en el campo de la computación de altas prestaciones |
A8 |
CE8 - Ser capaz de aplicar los conocimientos, capacidades y aptitudes adquiridas a la realidad empresarial y profesional, planificando, gestionando y evaluando proyectos en el campo de la computación de altas prestaciones. |
B1 |
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación |
B2 |
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio |
B3 |
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios |
B4 |
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades |
B5 |
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. |
B6 |
CG1 - Ser capaz de buscar y seleccionar la información útil necesaria para resolver problemas complejos, manejando con soltura las fuentes bibliográficas del campo |
B7 |
CG2 - Elaborar adecuadamente y con cierta originalidad composiciones escritas o argumentos motivados, redactar planes, proyectos de trabajo, artículos científicos y formular hipótesis razonables. |
B9 |
CG4 - Ser capaz de planificar y realizar tareas de investigación, desarrollo e innovación en ámbitos relacionados con la computación de altas prestaciones |
B10 |
CG5 - Ser capaz de trabajar en equipo, especialmente de carácter multidisciplinar, y ser hábiles en la gestión del tiempo, personas y toma de decisiones. |
C1 |
CT1 - Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida |
Resultados de aprendizaje |
Resultados de aprendizaje |
Competencias / Resultados del título |
El alumno conocerá los distintos tipos de arquitecturas paralelas y su clasificación. |
AP1 AP3
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BP1 BP5
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CP1
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El alumno conocerá los conceptos básicos de organización y deseño de una arquitectura paralela tanto a nivel de microarquitectura como de sistemas multiprocesador. |
AP2 AP8
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BP2 BP4 BP6
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El alumno conocerá los principios de diseño y los principales componentes de un sistema multiprocesador. |
AP2 AP3 AP8
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BP1 BP3 BP7 BP9 BP10
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CP1
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El alumno aprenderá a analizar las prestaciones de una arquitectura paralela. |
AP2 AP4 AP8
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BP4 BP7 BP9
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CP1
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Contenidos |
Tema |
Subtema |
Tema 1. Computadores paralelos |
- Breve Introducción Histórica
- Niveles de paralelismo: desde la microarquitectura hasta los supercomputadores
- Clasificación |
Tema 2. Diseño de multiprocesadores, multinúcleo y many-core |
- Introducción
- Características arquitectónicas de los sistemas multiprocesador, multinúcleo y many-core
- Organización del sistema de memoria |
Tema 3. Coherencia de la caché |
- Protocolos de coherencia caché
- Protocolos de snooping (arquitecturas UMA)
- Protocolos basados en directorios (arquitecturas CC-NUMA) |
Tema 4. Sincronización y consistencia de memoria en multiprocesadores |
- Primitivas de sincronización
- Soporte hardware para sincronización
- Implementaciones software de sincronización
- Modelos de consistencia de memoria
- Comparación entre los modelos de consistencia |
Tema 5. Redes de interconexión |
- Tipos de redes
- Componentes básicos de una red: links, encaminadores e - interfaces de red
- Parámetros de rendimiento
- Espacio de diseño en redes de interconexión: Clasificación, topología, técnicas de conmutación, algoritmos de encaminamiento, control de flujo, bloqueos
- Validación de prestaciones en redes de interconexión |
Tema 6. Sistemas distribuídos: clústers |
Introducción a las arquitecturas clúster
- Arquitectura de un cluster
- Nodos
- Redes de interconexión
- Software
- Paquetes de herramientas
- Aplicaciones de las arquitecturas clúster: Alta productividad, alto rendimiento y alta disponibilidad
- Planificación y balanceo da carga |
Tema 7. Introducción al análisis de rendimiento. |
- Análisis de rendimiento: motivación.
- Conceptos básicos sobre el análisis del rendimiento.
- Caracterización y detección de problemas de rendimiento.
- Aspectos arquitectónicos que influyen en el rendimiento. |
Planificación |
Metodologías / pruebas |
Competencias / Resultados |
Horas lectivas (presenciales y virtuales) |
Horas trabajo autónomo |
Horas totales |
Lecturas |
A1 A3 B1 B5 |
22 |
0 |
22 |
Solución de problemas |
A2 A4 B2 B6 B10 C1 |
24 |
24 |
48 |
Trabajos tutelados |
A8 B3 B4 B7 B9 |
0 |
72 |
72 |
Prueba mixta |
B4 B7 |
2 |
0 |
2 |
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Atención personalizada |
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6 |
0 |
6 |
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(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos |
Metodologías |
Metodologías |
Descripción |
Lecturas |
El estudiante debe leer el material editado electrónicamente por el profesor utilizado en las sesiones de la modalidad presencial, junto con alguna referencia bibliográfica adicional recomendada para algún tópico específico. |
Solución de problemas |
Se realizarán trabajos prácticos, bien mediante resolución de problemas o bien a nivel de programación para apoyar los contenidos vistos en las lecturas. La resolución de estos trabajos será evaluada en clases de tutorías con los alumnos. |
Trabajos tutelados |
Los estudiantes elaborarán en grupo o individualmente trabajos dirigidos sobre una temática específica de la materia. La resolución de estos trabajos será evaluada en clases de tutorías con los alumnos. |
Prueba mixta |
El profesor puede dedicar un tiempo a preguntar a los estudiantes sobre sus prácticas y trabajos tutelados para complementar la evaluación. |
Atención personalizada |
Metodologías
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Solución de problemas |
Trabajos tutelados |
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Descripción |
Prácticas de laboratorio:
Análisis con el estudiante del trabajo práctico, y defensa de su práctica en horas de tutoría.
Trabajos tutelados:
Guía del estudiante para la realización del trabajo tutelado asignado, verificando periódicamente que se están cumpliento los objetivos planificados. Los resultados se evalúan en horas de tutoría. |
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Evaluación |
Metodologías
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Competencias / Resultados |
Descripción
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Calificación
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Solución de problemas |
A2 A4 B2 B6 B10 C1 |
Valórase o correcto funcionamento, a estructuración do código, e aa comprensión dos conceptos traballados. Tamén valórase a participación activa do estudante durante as sesións de prácticas. |
39 |
Trabajos tutelados |
A8 B3 B4 B7 B9 |
No caso de desenvolvemento de código, valoranse os mesmos aspectos que nas prácticas. No caso de traballos escritos, valorase a capacidade de comprensión e síntesis sobre o tema proposto, e a calidade da presentación. |
59 |
Prueba mixta |
B4 B7 |
Tanto no caso das prácticas como dos traballos tutelados o profesor pode facer preguntas concretas aos estudantes que poden complementar a avaliación. |
2 |
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Observaciones evaluación |
Consiste en una evaluación continua basada en la realización de trabajos
académicamente dirigidos (60%) y prácticas junto con el seguimiento de la participación activa durante las tutorías (40%). Evaluación de la convocatoria ordinaria (Enero): Se realizará según la
evaluación continua detallada mas arriba. No habrá examen de la
asignatura.
Evaluación de la convocatoria extraordinaria (Julio):
Para superar la evaluación continua será necesario entregar los
trabajos académicamente dirigidos y prácticas que se hayan suspendido
durante la convocatoria ordinaria. No habrá examen.
NO PRESENTADO Se considerará no presentado al alumno que no tenga entregado ningún trabajos tutelado o prácticas.
Durante
los procesos de evaluación los profesores pueden solicitar a los
estudiantes que se identifiquen pidiendo la presentación del DNI o
pasaporte, o haciendo los controles previos o posteriores que consideren
oportunos. A aquellos alumnos que presenten trabajos o realicen pruebas
de evaluación de forma no presencial, se les podrá solicitar también la
firma digital de los mismos y/o una declaración jurada sobre la autoría
de los mismos.
* Alumnos
matriculados a tiempo parcial: Se dotará de flexibilidad horaria a los alumnos
matriculados a tiempo parcial para la realización de las prácticas/trabajos de
la asignatura usando para ello las horas de tutorías de los profesores.
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Fuentes de información |
Básica
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Dado que se trata de estudiar no solo los fundamentos de la arquitectura
de supercomputadores sino también los avances mas recientes, mucha de
la información bibliográfica se consultará en artículos publicados en
revista y disponibles online así como en otras fuentes de consulta
disponibles. La bibliografía básica necesaria para seguir cada parte da
materia será indicada por el profesor durante las clases. Bibliografía básica. Los libros por los que se sigue más directamente algunas partes de la 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. |
Complementária
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Bibliografía complementaria. Los siguientes son libros que permiten consultar mas profundamente algunos contenidos: 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 (6ª edición), John L.
Hennessy e David A. Patterson. Morgan Kaufmann Publishers. 2017. |
Recomendaciones |
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente |
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente |
Programación Paralela/614473102 |
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Asignaturas que continúan el temario |
Programación de Arquitecturas Heterogéneas/614473103 | HPC en la Nube/614473106 | Programación Paralela Avanzada/614473107 |
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