Arquitectura de Computadores II

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Créditos
6
Tipos
Obligatoria de especialidad (Ingeniería de Computadores)
Requisitos
  • Prerrequisito: AC
Departamento
AC

Profesores

Responsable

  • Ramon Canal Corretger ( )

Otros

  • Jose M. Llaberia Griñó ( )
  • Miquel Moretó Planas ( )

Horas semanales

Teoría
2
Problemas
1
Laboratorio
1
Aprendizaje dirigido
0.4
Aprendizaje autónomo
5.6

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas comunes

  • 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.

Competencias Transversales

Razonamiento

  • G9 [Avaluable] - Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio. Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales. Capacidad de diseñar y realizar experimentos sencillos, y analizar e interpretar sus resultados. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
    • G9.3 - Capacidad crítica, capacidad de evaluación.

Competencias Técnicas de cada especialidad

Especialidad ingeniería de computadores

  • CEC1 - Diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesadores y sistemas de comunicaciones.
    • CEC1.1 - Diseñar un sistema basado en microprocesador/microcontrolador.
    • CEC1.2 - Diseñar/configurar un circuito integrado usando las herramientas de software adecuadas.
  • CEC2 - Analizar y evaluar arquitecturas de computadores incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, y desarrollar y optimizar software para dichas plataformas.
    • CEC2.1 - Analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y la ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.
  • CEC3 - Desarrollar y analizar hardware y software para sistemas empotrados y/o de muy bajo consumo.
    • CEC3.2 - Desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados; desarrollar y optimizar el software de estos sistemas. 

Objetivos

  1. Comprensión de las técnicas de concurrencia transparentes al programador de lenguaje máquina que utilizan los procesadores para reducir el tiempo de ejecución.
    Competencias relacionadas: CT6.2,
  2. Entender alguna de las restricciones tecnológicas en la implementación de un procesador.
    Competencias relacionadas: CT6.2,
  3. Conocimiento de algún lenguaje de descripción del hardware (VHDL) y aplicación en el diseño de sistemas digitales.
    Competencias relacionadas: CEC3.2, CEC1.1, CEC1.2, CT6.2,
  4. Capacitación para evaluar cuantitativamente el rendimiento de un procesador.
    Competencias relacionadas: G9.3, CEC2.1, CT7.1,
  5. Comprensión a nivel básico de la microarquitectura de un procesador.
    Competencias relacionadas: CEC3.2, CT6.2,

Contenidos

  1. Arquitectura Von-Neumann y prestaciones.
    Máquina Von-Neumann. Métricas de rendimiento. Tecnología de Fabricación.
  2. Técnicas para incrementar el número de operaciones por unidad de tiempo.
    Segmentación y replicación. Interpretación de instrucciones. Riesgos estructurales.
  3. Procesador segmentado lineal.
    Camino de datos. Dependencias entre instrucciones. Riesgos de datos. Riesgos de secuenciamiento.
  4. Técnicas para reducir y tolerar la latencia efectiva de la segmentación.
    Planificación estática de instrucciones. Cortocircuitos. Predicción fija del sentido.
  5. Procesador segmentado multiciclo.
    Operaciones multiciclo. Camino de datos con ramificaciones. Transformaciones de código para aumentar el paralelismo a nivel de instrucciones.

Actividades

Actividad Acto evaluativo


Herramientas de diseño y simulación

Aprendizaje de las herramientas de especificación y simulación de circuitos lógicos. Repaso del funcionamiento y características básicas de los componentes del camino de datos uniciclo de un procesador.
Objetivos: 3
Contenidos:
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
6h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
9h

Máquina Von-Neumann y prestaciones

Desarrollo del tema 1 de la asignatura
Objetivos: 4 2
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
2h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
10h

Técnicas para incrementar el número de operaciones por unidad de tiempo

Desarrollo del tema 2 de la asignatura
Objetivos: 5 4 1
Contenidos:
Teoría
5h
Problemas
3h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
10h

Procesador segmentado lineal

Desarrollo del tema 3 de la asignatura
Objetivos: 5 4 1
Contenidos:
Teoría
7h
Problemas
3h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
14h

Prueba Parcial


Objetivos: 5 4 1 2
Semana: 8
Tipo: examen de teoría
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
8h

Técnicas para reducir y tolerar la latencia efectiva de la segmentación

Desarrollo del tema 4 de la asignatura
Objetivos: 5 4 1
Teoría
7h
Problemas
4h
Laboratorio
5h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
14h

Procesador segmentado multiciclo

Desarrollo del tema 5 de la asignatura
Objetivos: 5 4 1
Contenidos:
Teoría
5h
Problemas
3h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
11h

Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
3h
Aprendizaje autónomo
0h

Examen Final


Objetivos: 5 4 1 2 3
Semana: 15 (Fuera de horario lectivo)
Tipo: examen final
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
3h
Aprendizaje autónomo
8h

Metodología docente

En las clases de teoría se exponen los conceptos propios de la asignatura con la participación de los estudiantes.
En las clases de problemas los estudiantes aplican los conceptos teóricos en la resolución de ejercicios.
En las clases de laboratorio los estudiantes trabajan en grupos reducidos y aplican los conceptos sobre un procesador segmentado sencillo.

Método de evaluación

Hay 3 elementos:
Final (F): examen final escrito que engloba todos los objetivos de la asignatura.
Parcial (P): prueba escrita sobre los tres primeros temas.
Laboratorio (L): a partir de los informes realizados en cada una de las sesiones prácticas y, en su caso, de una entrevista personal.

NF = 0.2 x L + max [0.8 x F, (0.65 x F + 12:15 x P)]

Bibliografía

Básica:

Complementaria:

Capacidades previas

Circuitos lógicos combinacionales y secuenciales. Funcionamiento de un computador: componentes e interconexiones. Lenguaje máquina: programación y representación de datos. Jerarquía de memoria: funcionamiento y mecanismos que la soportan. Cálculo estadístico elemental.

Adenda

Contenidos

No hi ha canvis respecte a la informació de la guia docent.

Metodología docente

No hi ha canvis respecte a la informació de la guia docent.

Método de evaluación

No hi ha canvis respecte a la informació de la guia docent.

Plan de contingencia

Les classes presencials es realitzaran de forma no presencial, en el mateix horari i utilitzant videoconferència.