Arquitectura de Computadores

• Profesorado
• Horas semanales
• Competencias
• Objetivos
• Contenidos
• Actividades
• Metodología docente
• Método de evaluación
• Bibliografía
• Capacidades previas

Profesorado

Responsable

• Josep Llosa Espuny ( )

Otros

• Miquel Moretó Planas ( )
• Teresa Monreal Arnal ( )
• Victor Soria Pardos ( )

Horas semanales

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas comunes

• CT2 - Utilizar de forma apropiada teorías, procedimientos y herramientas en el desarrollo profesional de la ingeniería informática en todos sus ámbitos (especificación, diseño, implementación, despliegue -implantación- y evaluación de productos) de manera que se demuestre la comprensión de los compromisos adoptados en las decisiones de diseño.
  • CT2.3 - Diseñar, desarrollar, seleccionar y evaluar aplicaciones, sistemas y servicios informáticos, y al mismo tiempo asegurar su fiabilidad, su seguridad y su calidad, conforme a principios éticos y a la legislación y la normativa vigente.
  • CT2.4 - Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las herramientas necesarias para el almacenaje, el procesamiento y el acceso a los Sistemas de información, incluidos los basados en web.
• CT3 - Demostrar conocimiento y comprensión del contexto organizativo, económico y legal en el que desarrolla su trabajo (Conocimiento adecuado del concepto de empresa, marco institucional y jurídico de la empresa, organización y gestión de empresas.)
  • CT3.6 - Demostrar conocimiento de la dimensión ética en la empresa: la responsabilidad social y corporativa en general y, en particular, las responsabilidades civiles y profesionales del ingeniero en informática.
• CT5 - Analizar, diseñar, construir y mantener aplicaciones de forma robusta, segura y eficiente, escogiendo el paradigma y los lenguajes de programación más adecuados.
  • CT5.2 - Conocer, diseñar y utilizar de forma eficiente los tipos y las estructuras de datos más adecuados para la resolución de un problema.
• CT6 - Demostrar conocimiento y comprensión del funcionamiento interno de un computador y del funcionamiento de las comunicaciones entre ordenadores.
  • CT6.2 - Demostrar conocimiento, comprensión y capacidad de evaluar la estructura y la arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
• CT7 - Evaluar y seleccionar plataformas de producción hardware y software para la ejecución de aplicaciones y de servicios informáticos.
  • CT7.1 - Demostrar conocimiento de las métricas de calidad y saber utilizarlas.
  • CT7.2 - Evaluar sistemas hardware/software en función de un criterio de calidad determinado.
  • CT7.3 - Determinar los factores que inciden negativamente en la seguridad y la fiabilidad de un sistema hardware/software, y minimizar sus efectos.
• CT8 - Planificar, concebir, desplegar y dirigir proyectos, servicios y sistemas informáticos en todos los ámbitos, liderando su puesta en marcha, su mejora continua y valorando su impacto económico y social
  • CT8.1 - Identificar tecnologías actuales y emergentes y evaluar si son aplicables, y en qué medida, para satisfacer las necesidades de los usuarios.
  • CT8.4 - Elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y la normativa vigente.

Competencias Transversales

Sostenibilidad y compromiso social

• G2 [Avaluable] - Conocer y comprender la complejidad de los fenómenos económicos y sociales típicos de la sociedad del bienestar. Ser capaz de analizar y valorar el impacto social y medioambiental
  • G2.2 - Aplicar criterios de sostenibilidad y los códigos deontológicos de la profesión en el diseño y la evaluación de soluciones tecnológicas. Identificar la necesidad de aplicar la legislación, regulaciones y normativas, en particular las que afectan al ejercicio de la profesión de ingeniero técnico en informática. Analizar y valorar el impacto medioambiental de las soluciones técnicas en el ámbito TIC.

Objetivos

1. El alumno debe ser capaz de traducir rutinas y fragmentos de código de alto nivel a ensamblador de una máquina real (IA32) y enlazar rutinas en ensamblador con un lenguaje de alto nivel (C) utilizando la Interfaz Binaria de Aplicaciones de Linux.
   Competencias relacionadas: CT5.2,
2. El alumno debe ser capaz de describir la estructura interna y funcionamiento de los principales componentes de la jerarquía de memoria y las técnicas para mejorar su rendimiento.
   Competencias relacionadas: CT8.1, CT7.2, CT6.2,
3. El alumno debe ser capaz de describir el funcionamiento y utilizar los principales mecanismos de detección y corrección de errores.
   Competencias relacionadas: CT7.3, CT2.3,
4. El alumno debe ser capaz de describir la estructura y funcionamiento de los sistemas de almacenamiento de datos y evaluar su fiabilidad.
   Competencias relacionadas: CT8.1, CT7.2, CT7.3, CT6.2, CT2.4,
5. El alumno debe ser capaz de describir la taxonomía de los lenguajes máquina (ISA) y los rasgos característicos de los diferentes paradigmas (como RISC-CISC).
   Competencias relacionadas: CT7.2, CT6.2,
6. El alumno debe de ser capaz de describir las técnicas empleadas en el diseño de computadores basadas en paralelismo (como: segmentación, procesadores superescalares, procesadores VLIW, extensiones vectoriales y SIMD, procesadores multihilo, multiprocesadores y multicomputadores) y sus principios de funcionamiento.
   Competencias relacionadas: CT7.2, CT6.2, CT2.3,
7. El alumno debe ser capaz de evaluar el rendimiento de fragmentos de código y / o aplicaciones (tanto en ensamblador como en alto nivel) teniendo en cuenta componentes como: la jerarquía de memoria, los sistemas de almacenamiento, el diseño del lenguaje máquina (ISA) y las principales técnicas de diseño de procesadores basadas en paralelismo.
   Competencias relacionadas: CT7.1, CT7.2, CT6.2, CT5.2, CT2.3,
8. El alumno debe ser capaz de evaluar el impacto en la potencia y el consumo energético de fragmentos de código y / o aplicaciones (tanto en ensamblador como en alto nivel) teniendo en cuenta componentes como: la jerarquía de memoria, los sistemas de almacenamiento, el diseño del lenguaje máquina (ISA) y las principales técnicas de diseño de procesadores basadas en paralelismo.
   Competencias relacionadas: G2.2, CT7.1, CT7.2, CT6.2, CT8.4, CT3.6,
9. El alumno debe ser capaz de aplicar optimizaciones sencillas en fragmentos de código para mejorar su rendimiento y / o consumo teniendo en cuenta: la jerarquía de memoria, los sistemas de almacenamiento, el diseño del lenguaje máquina (ISA) y las principales técnicas de diseño de procesadores basadas en paralelismo.
   Competencias relacionadas: CT7.1, CT5.2,

Contenidos

1. Fundamentos de diseño y evaluación de computadores
   
2. Interfaz alto nivel-ensamblador
   
3. Jerarquía de memoria
   
4. Sistemas de almacenamiento
   
5. Diseño del juego de instrucciones
   
6. Segmentación y paralelismo en el diseño de computadores
   

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Computer architecture: a quantitative approach - Hennessy, John L.; Patterson, D, Elsevier, Morgan Kaufmann, 2019. ISBN: 9780128119051
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004117509706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Complementaria:

• Computer systems: a programmer's perspective - Bryant, R.E.; O'Hallaron, D.R, Pearson , 2016. ISBN: 9781292101767
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004062589706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computer organization and design: the hardware/software interface - Patterson, D.A.; Hennessy, J. L, Elsevier Morgan Kaufmann , 2014. ISBN: 9780124077263
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004000499706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacidades previas