DADES IDENTIFICATIVES 2013_14
Assignatura (*) ESTRUCTURA DE COMPUTADORS Codi 17234108
Ensenyament
Grau d'Enginyeria Informàtica (2010)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Segon Segon
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Adreça electrònica montse.garcia@urv.cat
carlos.molina@urv.cat
Professors/es
GARCÍA FAMOSO, MARÍA MONTSERRAT
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Web http://moodle.urv.cat
Descripció general i informació rellevant L'assignatura pretén iniciar a l'alumne en el disseny i avaluació en termes de cost, rendiment i consum d'un computador: unitats funcionals, subsistema de memòria i segmentació.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A5 Capacitat per concebre i desenvolupar sistemes o arquitectures informàtiques centralitzades o distribuïdes integrant hardware, software i xarxes.
 A7 Capacitat per definir, avaluar i seleccionar plataformes hardware i software per al desenvolupament i l’execució de sistemes, serveis i aplicacions informàtiques.
 CM9 Capacitat de conèixer, comprendre i avaluar l'estructura i arquitectura dels computadors, així com els components bàsics que els conformen.
 CP1 Capacitat per tenir un coneixement profund dels principis fonamentals i models de la computació i saber-los aplicar per interpretar, seleccionar, valorar, modelar i crear nous conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics relacionats amb la informàtica.
Tipus B Codi Competències Transversals
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C4 Expressar-se correctament de manera oral i escrita en una de les dues llengües oficials de la URV.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A5 Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida.
Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina.
Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques.
Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals.
Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs.
Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment.
Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador.
 A7 Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida.
Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina.
Comprèn i avalua els factors essencials que afecten el rendiment, cost i consum d'un processador
Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques.
Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals.
Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs.
Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment.
Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador.
 CM9 Comprèn l’organització i el funcionament dels subsistemes de l’arquitectura Von Neumann: processador, memòria i entrada/sortida.
Comprèn el funcionament dels elements digitals que constitueixen un processador (ALU, registres, càlcul d’adreça, seqüenciador, etc.) i entén com intervenen en l’execució de programes escrits en llenguatge màquina.
Comprèn i avalua els factors essencials que afecten el rendiment, cost i consum d'un processador
Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques.
Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals.
Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs.
Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment.
Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador.
 CP1 Dissenya i avalua unitats funcionals, blocs combinacionals i blocs seqüencials mitjançant portes lògiques.
Avalua el cost i rendiment de les unitats funcionals.
Dissenya i avalua un processador senzill a nivell de blocs.
Analitza i dissenya processadors segmentats i avaluar el seu rendiment.
Dissenya i avalua el subsistema de memòria d’un computador.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C4 Produeix un text oral gramaticalment correcte
Produeix un text oral ben estructurat, clar i eficaç
Produeix un text oral adequat a la situació comunicativa
Produeix un text escrit gramaticalment correcte
Produeix un text escrit ben estructurat, clar i ric
Produeix un text escrit adequat a la situació comunicativa

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció 1.1. Història de la computació.
1.2. Arquitectura Von-Neumann.
1.3. Conceptes clau.
1.4. Tendències arquitectòniques.
1.5. Reptes en el disseny de processadors.
1.6. Etapes d’ execució de les instruccions.
1.7. Cost i Rendiment
2. Disseny d'unitats funcionals 2.1. Conceptes bàsics
2.2. Sumadors: CPA,CSA,CLA
2.3. Multiplicadors: seqüencial, en array, en arbre
2.4. Divisió
2.5. Aritmètica coma flotant: IEEE 754
2.6. Cost i Rendiment
3. Disseny i avaluació d'un computador senzill 3.1. Conceptes bàsics
3.2. Components
3.3. Unitat de procés.
3.4. Unitat de control.
3.5. Avaluació.
3.6. Rendiment
4. Anàlisi i disseny de processadors segmentats 4.1. Conceptes bàsics
4.2. Segmentació.
4.3. Riscos: estructurals, dades i control.
4.4. Tècniques microarquitectòniques avançades.
4.5. Rendiment
5. Disseny i avaluació del subsistema de memòria 5.1. Conceptes bàsics.
5.2. Jerarquia de memòria: localitat temporal i localitat espacial, tecnologies.
5.3. Memòria caché: placement policy, access policy, replacement policy, write policy, millora del rendiment.
5.4. Memòria virtual.
5.5. Rendiment

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
2 0 2
Sessió Magistral
A5
A7
CM9
16 26 42
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
CP1
10 16 26
Pràctiques a laboratoris
CP1
C4
22 48 70
Atenció personalitzada
4 0 4
 
Proves objectives de preguntes curtes
A5
A7
CM9
2 0 2
Proves de desenvolupament
CP1
2 0 2
Proves pràctiques
CP1
C4
2 0 2
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Explicació dels objectius, continguts i procés d'avaluació.
Sessió Magistral Explicació de conceptes teòrics mitjançant transparències i pissarra. Es formulen preguntes a l'alumnat per tal que desenvolupi les seves pròpies solucions davant la problemàtica plantejada.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Durant el curs es plantejaran exercicis relacionats amb el context teòric presentat en les sessions magistrals.
Pràctiques a laboratoris Aplicació dels coneixements teòrics a situacions concretes, utilitzant ordinadors, simuladors i altres elements pràctics dels laboratoris.
Atenció personalitzada Aclariment de conceptes i resolució de dubtes de manera individualitzada

Atenció personalitzada
Descripció
Els alumnes poden acudir personalment al despatx del professor en hores de consulta per tal de plantejar-li qualsevol dubte relacionat amb l'explicació teòrica o pràctica, relització de problemes o pràctiques i evolució i dificultats en el seu procés d'aprenentatge.

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Proves objectives de preguntes curtes
A5
A7
CM9
Prova consistent en preguntes curtes on l'alumne haurà de plasmar el coneixements teòrics de l'assignatura 25%
Proves de desenvolupament
CP1
Prova consistent en la resolució de problemes on l'alumne haurà d'aplicar els coneixements teòrics de l'assignatura 25%
Proves pràctiques
CP1
C4
Resolució, en grup, de pràctiques de laboratori: anàlisi preliminar, disseny, implementació i documentació. En alguna de les pràctiques: defensa oral individual (entrevista). 50%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

L'avaluació en 1a convocatòria serà de forma continuada.

En 2a convocatòria l'avaluació consistirà en un examen de teoria/problemes i en una prova pràctica, on es podran tenir en compte els resultats previs obtinguts per determinar la qualificació final de l'assignatura. Només caldrà examinar-se de la part (teoria o pràctica) que estigui suspesa en 1a convocatòria.

Fonts d'informació

Bàsica Professors EC, Transparències EC, 2012, ETSE-URV
David A. Patterson y John L. Hennessy, Estructura y Diseño de Computadores: La Interfaz Hardware/Software, 2011, Editorial Reverté
William Stallings, Computer Organization and Architecture, 2010, Prentice Hall
John L. Hennessy y David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, 2006, Morgan Kaufmann

Complementària John Paul Shen, Modern processor design : fundamentals of superscalar processors , 2005, McGraw Hill
Mano M. Morris, Charles R. Kime, Fundamentos de diseño lógico y de computadores, 2005, 2005, Prentice Hall
José Ignacio Hidalgo Pérez, Problemas de fundamentos y estructura de computadoras, 2009, Prentice Hall
Felix García Carballeira, Problemas resueltos de estructura de computadores, 2009, Paraninfo
Sergio Díaz Ruiz, Estructura y tecnología de computadores : teoría y problemas, 2009, McGraw Hill

Recomanacions

Assignatures que en continuen el temari
ARQUITECTURA DE COMPUTADORS/17234109


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS DE COMPUTADORS/17234002
COMPUTADORS/17234107
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent