Arquitectura de Computadors d'Altes Prestacions

• Professors
• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia
• Capacitats prèvies

Professors

Responsable

• Jose M. Llaberia Griñó ( )

Altres

• Angel Olivé Duran ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Específiques

• CTE1 - Capacitat per a modelar, dissenyar, definir l'arquitectura, implantar, gestionar, operar, administrar i mantenir aplicacions, xarxes, sistemes, serveis i continguts informàtics.
• CTE6 - Capacitat per a dissenyar i avaluar sistemes operatius i servidors, i aplicacions i sistemes basats en computació distribuïda.
• CTE7 - Capacitat per a comprendre i poder aplicar coneixements avançats de computació d'altes prestacions i mètodes numèrics o computacionals a problemes d'enginyeria.

Competències Tècniques Generals

Genèriques

• CG1 - Capacitat per a projectar, calcular, i dissenyar productes, processos i instal·lacions en tots els àmbits de l'Enginyeria Informàtica
• CG3 - Capacitat per a dirigir, planificar i supervisar equips multidisciplinaris.
• CG4 - Capacitat pel modelat matemàtic, càlcul i simulació en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques de recerca, desenvolupament i innovació en tots els àmbits relacionats amb l'Enginyeria en Informàtica.
• CG6 - Capacitat per a la direcció general, direcció tècnica i direcció de projectes de recerca, desenvolupament i innovació en empreses i centres tecnològics, en l'àmbit de l'Enginyeria en Informàtica.
• CG8 - Capacitat per a l'aplicació dels coneixements adquirits i de resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis i multidisciplinaris, essent capaços d'integrar aquests coneixements.

Competències Transversals

Actitud adequada davant el treball

• CTR5 - Tenir motivació per a la realització professional i per a afrontar nous reptes, tenir una visió àmplia de les possibilitats de la carrera professional en l'àmbit de l'enginyeria en informàtica. Sentir-se motivat per la qualitat i la millora contínua, i actuar amb rigor en el desenvolupament professional. Capacitat d'adaptació als canvis organitzatius o tecnològics. Capacitat de treballar en situacions de carència d'informació i/o amb restriccions temporals i/o de recursos.

Bàsiques

• CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.

Objectius

1. Capacitació per aplicar les tècniques de segmentació i paral · lelisme en el disseny de processadors.
   Related competences: CTE1, CTR5,
2. Capacitació per avaluar el rendiment d'un sistema de còmput en executar aplicacions.
   Related competences: CTE6, CTE7, CTR5, CG4,
3. Capacitació per explotar les capacitats d'un sistema de còmput i suportar o ocultar les debilitats.
   Related competences: CTE7, CTR5, CG4,
4. Capacitació per a dissenyar i avaluar el suport de l'arquitectura per a una implementació eficient de sistemes operatius.
   Related competences: CTE6, CTR5,
5. Capacitació per a la utilització d'un llenguatge de descripció hardware i la seva aplicació en l'especificació d'elements d'un processador.
   Related competences: CTE1, CTE7, CG1, CG3, CG6, CG8,

Continguts

1. Computador i mètriques d'avaluació
   Elements constituents d'un computador, funcionament, jerarquia de memòria, multifil, consum d'energia i mètriques d'avaluació
2. Segmentació i paral · lelisme
   Utilització de les tècniques de segmentació i paral · lelisme per incrementar la productivitat. Recursos necessaris
3. Segmentació del procés d'interpretació d'instruccions
   Camí de dades d'un processador segmentat lineal i el control del mateix. Concepte de riscos de dades i de seqüenciament. Adequació de semàntiques
4. Increment de prestacions
   Tècniques programari i maquinari per reduir el nombre de cicles perduts en un processador segmentat
5. Processador multicicle i superescalar
   Interpretació d'instruccions amb latència d'execució més gran que la latència d'inici. Utilització de la tècnica de paral · lelisme per interpretar instruccions
6. Excepcions i interrupcions
   Necessitats en el camí de dades i en el control del mateix per a l'atenció d'interrupcions i excepcions i la seva gestió
7. Multiprocessadors
   Elements d'un sistema multiprocessador. Cache privades. Xarxa d'interconnexió. Conceptes de consistencia de memòria i coherència de cache.
8. Llenguatge de descripció hardware VHDL
   Aprenentatge d'un llenguatge de descripció de maquinari

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• LogicWorks 5: interactive circuit design software - Capilano Computing Systems, Ltd, Pearson, Prentice Hall, 2004. ISBN: 9780131456587
  http://cataleg.upc.edu/record=b1246405~S1*cat
• Organización y diseño de computadores: la interfaz hardware/software - Hennessy, J.L.; Patterson, D.A, McGraw-Hill, 1995. ISBN: 8448118294
  http://cataleg.upc.edu/record=b1125734~S1*cat
• Computer architecture: a quantitative approach - Hennessy, J.L.; Patterson, D.A, Elsevier/Morgan Kaufmann, 2019. ISBN: 9780128119051
  http://cataleg.upc.edu/record=b1493962~S1*cat

Capacitats prèvies