Arquitectura de Computadores II

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

Profesorado

Responsable

• Ramon Canal Corretger ( )

Otros

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

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

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: CT6.2, CEC1.1, CEC1.2, CEC3.2,
4. Capacitación para evaluar cuantitativamente el rendimiento de un procesador.
   Competencias relacionadas: G9.3, CT7.1, CEC2.1,
5. Comprensión a nivel básico de la microarquitectura de un procesador.
   Competencias relacionadas: CT6.2, CEC3.2,

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

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Computer organization and design: the hardware/software interface - Patterson, D.A.; Hennessy, J.L, Elsevier Morgan Kaufmann, 2019. ISBN: 9780128119051
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004117509706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computer architecture: a quantitative approach - Hennessy, J.L.; Patterson, D.A, Elsevier/Morgan Kaufmann, 2019. ISBN: 9780128119051
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004117509706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Complementaria:

• LogicWorks 5: interactive circuit design software - Capilano Computing Systems, Pearson, Prentice Hall , 2004. ISBN: 978-0-13-145658-7
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991002692839706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacidades previas