Arquitectura de Computadors

Esteu aquí

Crèdits
6
Tipus
Obligatòria
Requisits
  • Prerequisit: EC
  • Prerequisit: SO
  • Precorequisit: PE
Departament
AC

Professors

Responsable

  • Josep Llosa Espuny ( )

Altres

  • Antonio Juan Hormigo ( )
  • Carlos Alvarez Martinez ( )
  • Fermin Sánchez Carracedo ( )
  • Ramon Canal Corretger ( )
  • Teresa Monreal Arnal ( )

Hores setmanals

Teoria
2
Problemes
1
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0.4
Aprenentatge autònom
5.6

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques comunes

  • CT2 - Utilitzar d'una manera apropiada teories, procediments i eines en el desenvolupament professional de l'enginyeria informàtica en tots els seus àmbits (especificació, disseny, implementació, desplegament -implantació- i avaluació de productes) de manera que es demostri la comprensió dels compromisos adoptats a les decisions de disseny.
    • CT2.3 - Dissenyar, desenvolupar, seleccionar i avaluar aplicacions, sistemes i serveis informàtics i, al mateix temps, assegurar-ne la fiabilitat, la seguretat i la qualitat en funció de principis ètics i de la legislació i la normativa vigents.
    • CT2.4 - Demostrar coneixement i capacitat per a aplicar les eines necessàries a l'emmagatzematge, el processament i l'accés als sistemes d'informació, fins i tot els que es basen en la web.
  • CT3 - Demostrar coneixement i comprensió del context organitzatiu, econòmic i legal en el qual es desenvolupa la seva feina (coneixement adequat del concepte d'empresa, del marc institucional i jurídic de l'empresa, d'organització i gestió de les empreses).
    • CT3.6 - Demostrar coneixement de la dimensió ètica a l'empresa: la responsabilitat social i corporativa en general i, en particular, les responsabilitats civils i professionals de l'enginyer en informàtica.
  • CT5 - Analitzar, dissenyar, construir i mantenir aplicacions de forma robusta, segura i eficient, triant el paradigma i els llenguatges de programació més adequats.
    • CT5.2 - Conèixer, dissenyar i utilitzar de forma eficient els tipus i les estructures de dades més adients per a la resolució d'un problema.
  • CT6 - Demostrar coneixement i comprensió del funcionament intern d'un computador i del funcionament de les comunicacions entre ordinadors.
    • CT6.2 - Demostrar coneixement, comprensió i capacitat d'avaluar l'estructura i l'arquitectura dels computadors, i els components bàsics que els componen.
  • CT7 - Avaluar i seleccionar plataformes de producció hardware i software per a l'execució d'aplicacions i de serveis informàtics.
    • CT7.1 - Demostrar coneixement de les mètriques de qualitat i saber-les utilitzar.
    • CT7.2 - Avaluar sistemes hardware/software en funció d'un criteri de qualitat determinat.
    • CT7.3 - Determinar els factors que incideixen negativament en la seguretat i la fiabilitat d'un sistema hardware/software, i minimitzar-ne els efectes.
  • CT8 - Planificar, concebre, desplegar i dirigir projectes, serveis i sistemes informàtics en tots els àmbits, liderar-ne la posada en marxa, la millora contínua i valorar-ne l'impacte econòmic i social.
    • CT8.1 - Identificar tecnologies actuals i emergents i avaluar si són aplicables, i en quina mesura, per a satisfer les necessitats dels usuaris.
    • CT8.4 - Elaborar el plec de condicions tècniques d'una instal·lació informàtica que compleixi els estàndards i la normativa vigent.

Competències Transversals

Sostenibilitat i compromís social

  • G2 - Conèixer i comprendre la complexitat dels fenòmens econòmics i socials típics de la societat del benestar. Ser capaç d'analitzar i valorar l'impacte social i mediambiental.
    • G2.2 - Aplicar els criteris de sostenibilitat i els codis deontològics de la professió en el disseny i l'avaluació de solucions tecnològiques. Identificar la necessitat d'aplicar la legislació, les regulacions i les normatives, en particular les que afecten l'exercici de la professió d'enginyer tècnic en informàtica. Analitzar i valorar l'impacte mediambiental de les solucions tècniques en l'àmbit TIC.

Objectius

  1. L'alumne ha de ser capaç de traduir rutines i fragments de codi d'alt nivell a assemblador d'una màquina real (IA32) i enllaçar rutines en assemblador amb un llenguatge d'alt nivell (C) fent servir la Interfície Binaria d'Aplicacions de Linux.

    Related competences: CT5.2,
  2. L'alumne ha de ser capaç de descriure l'estructura interna i el funcionament dels principals components de la jerarquia de memòria i les tècniques per millorar el seu rendiment.
    Related competences: CT8.1, CT7.2, CT6.2,
  3. L'alumne ha de ser capaç de descriure el funcionament i utilitzar els principals mecanismes de detecció i correcció d'errors.
    Related competences: CT7.3, CT2.3,
  4. L'alumne ha de ser capaç de descriure l'estructura i funcionament dels sistemes d'emmagatzemament de dades i avaluar la seva fiabilitat.
    Related competences: CT8.1, CT7.2, CT7.3, CT6.2, CT2.4,
  5. L'alumne ha de ser capaç de descriure la taxonomia dels llenguatges màquina (ISA) i els trets característics dels diferents paradigmes (com ara RISC-CISC).
    Related competences: CT7.2, CT6.2,
  6. L'alumne ha de ser capaç de descriure les tècniques emprades en el disseny de computadors basades en paral·lelisme (com ara: segmentació, processadors superescalars, processadors VLIW, extensions vectorials i SIMD, processadors multifil, multiprocessadors i multicomputadors) i els seus principis de funcionament.
    Related competences: CT7.2, CT6.2, CT2.3,
  7. L'alumne ha de ser capaç d'avaluar el rendiment de fragments de codi i/o aplicacions (tant en assemblador com en alt nivell) tenint en compte components com: la jerarquia de memòria, els sistemes d'emmagatzemament, el disseny del llenguatge màquina (ISA) i les principals tècniques de disseny de processadors basades en paral·lelisme.
    Related competences: CT7.1, CT7.2, CT6.2, CT5.2, CT2.3,
  8. L'alumne ha de ser capaç d'avaluar l'impacte en la potencia i el consum energètic de fragments de codi i/o aplicacions (tant en assemblador com en alt nivell) tenint en compte components com: la jerarquia de memòria, els sistemes d'emmagatzemament, el disseny del llenguatge màquina (ISA) i les principals tècniques de disseny de processadors basades en paral·lelisme.
    Related competences: G2.2, CT7.1, CT7.2, CT6.2, CT8.4, CT3.6,
  9. L'alumne ha de ser capaç d'aplicar optimitzacions senzilles en fragments de codi per tal de millorar el seu rendiment i/o consum tenint en compte: la jerarquia de memòria, els sistemes d'emmagatzemament, el disseny del llenguatge màquina (ISA) i les principals tècniques de disseny de processadors basades en paral·lelisme.
    Related competences: CT7.1, CT5.2,

Continguts

  1. Fonaments de disseny i avaluació de computadors
  2. Interfície alt nivell-assemblador
  3. Jerarquia de memòria
  4. Sistemes d'emmagatzemament
  5. Disseny del joc d'instruccions
  6. Segmentació i paral·lelisme en el disseny de computadors

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


C1


Objectius: 1 7 8 9
Setmana: 5 (Fora d'horari lectiu)
Tipus: examen de teoria
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
1h
Aprenentatge autònom
3h

Fonaments de disseny i avaluació de computadors


Objectius: 7 8
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
1h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
6h

C2


Objectius: 1 2 7 8 9
Setmana: 9 (Fora d'horari lectiu)
Tipus: examen de teoria
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
3h

Interfície alt nivell-assemblador


Objectius: 1 7 8 9
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
3h
Laboratori
5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
20h

C3


Objectius: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Setmana: 14 (Fora d'horari lectiu)
Tipus: examen de teoria
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
3h
Aprenentatge autònom
4h

Jerarquia de memòria


Objectius: 2 3 7 8 9
Continguts:
Teoria
10h
Problemes
5h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
28h

Sistemes d'emmagatzemament


Objectius: 3 4 7 8 9
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
2h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Disseny del joc d'instruccions


Objectius: 5 7 8 9
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
1h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
6h

Segmentació i paral·lelisme en el disseny de computadors


Objectius: 6 7 8 9
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
1h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
8h

Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h

Metodologia docent

Classes de teoria magistrals amb algun problema petit intercalat.
A les classes de teoria es posaran problemes als estudiants per la següent classe de problemes.

A les classes de problemes es faran activitats en grup. A partir de la resolució individual dels problemes fets a casa, els estudiants faran una posta en comú en grup i resoldran els dubtes que hagin pogut sorgir. Degut a la metodologia emprada a les classes de problemes es recomana que els estudiants no es matriculin amb solapament, ja que les activitats de grup les han de fer al grup que estan matriculats.

Les classes de laboratori serviran de suport a la teoria. Els alumnes disposaran de la informació de pràctiques abans de cada sessió. És fonamental que els alumnes preparin la pràctica abans de realitzar-la (llegir la documentació, estudiar els conceptes utilitzats, etc). Igualment és recomanable, un cop acabada la sessió, repassar els conceptes vists. Els estudiants han de preparar un treball previ que entregaran al principi de cada sessió. Les sessions de laboratori son presencials i avaluables, i es realitzen al grup que està matriculat l'alumne, per tant es imprescindible que no hi hagi solapaments amb el laboratori a l'hora de fer la matriculació.

Mètode d'avaluació

L'avaluació es fa a partir dels tres controls (C1, C2 i C3) i la nota de laboratori (L).

La nota final (NF) es calcula (amb un sol decimal i arrodoniment al parell) com: NF = 0,15*C1 + 0,25*C2 + 0,4*C3 + 0,2*L

Els estudiants podran optar a fins un 10% de nota addicional en funció de la seva participació i activitat a la classe de problemes.

Bibliografia

Bàsica:

Complementaria:

Capacitats prèvies

Coneixements d'estadística i probabilitat, sistemes operatius, circuits digitals i estructura de computadors.