Multiprocesadores

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

Profesorado

Responsable

• Jose M. Llaberia Griñó ( )

Horas semanales

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

Aprendizaje autónomo

• G7 [Avaluable] - Detectar carencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar este conocimiento. Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías y versatilidad para adaptarse a nueves situaciones.
  • G7.3 - Aprendizaje autónomo: Capacidad de planificación y organización del trabajo personal. Aplicar los conocimientos adquiridos a la realización de una tarea en función de la pertenencia y la importancia, decidiendo la manera de llevarla a cabo y el tiempo que hay que dedicarle y seleccionando las fuentes de información más adecuadas. Identificar la importancia de establecer y mantener contactos con los compañeros de estudios, con el profesorado y con profesionales (networking). Identificar fórums de información sobre ingeniería TIC, sus avances y su impacto en la sociedad (IEEE, asociaciones, etc.).

Competencias Técnicas de cada especialidad

Especialidad ingeniería de computadores

• 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. Capacitación para comprender los conceptos básicos en multiprocesadores: terminología, organización, elementos que componen un multiprocesador, consistencia y coherencia de memoria.
   Competencias relacionadas: CEC2.1, CT6.2, G7.3,
2. Capacitación para comprender los conceptos básicos de comunicación y sincronización en un multiprocesador.
   Competencias relacionadas: CEC2.1, CT6.2, G7.3,
3. Capacitación para comprender las restricciones que impone la tecnología, trabas al funcionamiento ideal al implementar un multiprocesador y soluciones adoptadas.
   Competencias relacionadas: CEC3.2, CT6.2,
4. Capacitación para analizar y evaluar de forma crítica un multiprocesador y sus elementos.
   Competencias relacionadas: CEC2.1, CT7.1, CT6.2,
5. Capacitación para la utilización de un lenguaje de descripción hardware y su aplicación en la especificación de elementos de un multiprocesador
   Competencias relacionadas: CEC3.2, CT7.1, CT6.2,

Contenidos

1. Motivación
   Trabas existentes para explotar el paralelismo a nivel de instrucción. Incremento de la productividad de un procesador utilizando la técnica multihilo. Aprovechamiento del número de transistores disponibles en un chip mediante la técnica de replicación de procesadores.
2. Consistencia y coherencia de memoria
   Conceptos de consistencia de memoria y coherencia de cache. Modelo de memoria especificado en el lenguaje máquina. Necesidad de mantener la coherencia entre las copias de un dato.
3. Multiprocesador básico
   Elementos de un sistema multiprocesador. Cache privadas. Red de interconexión: Soporte de un modelo de consistencia. Coherencia de cache.
4. Comunicación y sincronización
   Soporte del lenguaje máquina a la comunicación y sincronización. Mecanismos básicos de sincronización.
5. Multiprocesador de pequeña escala
   Incremento del rendimiento. Reducción del ancho de banda necesario. Protocolos de coherencia de cache.Multiprocesador en un chip.
6. Multiprocesador escalable
   Implicaciones del número de procesadores en la arquitectura de un multiprocesador. Interconexión de varios chips multiprocesador.

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Parallel computer architecture: a hardware/software approach - Culler, D.E.; Singh, J.P.; Gupta, A, Morgan Kaufmann Publishers, 1999. ISBN: 1-55860-343-3
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001862689706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• LogicWorks 5: interactive circuit design software - Capilano Computing Systems, Prentice Hall, 2004. ISBN: 9780131456587
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991002692839706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacidades previas