DADES IDENTIFICATIVES 2013_14
Assignatura (*) ARQUITECTURA DE COMPUTADORS Codi 17234109
Ensenyament
Grau d'Enginyeria Informàtica (2010)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Tercer Primer
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Adreça electrònica carles.aliagas@urv.cat
carlos.molina@urv.cat
Professors/es
ALIAGAS CASTELL, CARLES
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Web http://moodle.urv.net
Descripció general i informació rellevant Aquesta assignatura preten introduir al alumne en el disseny, avaluació i implementació de processadors superescalars i paral·lels, a més a més d'introduir a les tècniques d’optimització de programes per a un ús eficient d'aquestes arquitectures.

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.
 CM14 Coneixement i aplicació dels principis fonamentals i les tècniques bàsiques de la programació paral·lela, concurrent, distribuïda i de temps real.
 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 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 A7 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
 CM9 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Avalua les tècniques novedoses i avançades d’implementació dels processadors.
Aplica les tècniques d’optimització de programes per a un ús eficient de l’arquitectura.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 CM14 Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
 CP1 Dissenya i avalua un processador superescalar
Dissenya i avalua un processador paral.lel
Aplica les tècniques d’optimització de programes per a un ús eficient de l’arquitectura.
Comprèn i aplica el fonaments bàsics de la computació paral·lela
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. Avaluació de rendiment, consum i cost dels processadors 1.1. Conceptes bàsics: arquitectura Von Neumann, tecnologies i tendències, reptes en el disseny de processadors.
1.2. Rendiment: MIPS, MFLOPS, temps d’execució, speedup, benchmarks,, Top 500.
1.3. Llei d’Amhdal.
1.4. Consum: estàtic i dinàmic, chip multiprocessors, Green 500.
1.5. Àrea i cost de fabricació.
2. Anàlisi i disseny de processadors superescalars 2.1. Conceptes bàsics.
2.2. Model d'execució: etapes.
2.3. Estructures: finestra d'instruccions, estacions de reserva, reorder buffer.
2.4. Execució especulativa: salts, recuperació.
2.5. Excepcions síncrones/asíncrones: interrupcions, traps.
3. Optimització de programes 3.1. Conceptes bàsics.
3.2. Optimització seqüencial.
3.3. Optimització d'accés a memòria.
4. Anàlisi de processadors paral·lels 4.1. Conceptes bàsics.
4.2. Multiprocessador.
4.3. Coherència de caché.
4.4. Multithread.
4.5. Multicore.
4.6. Altres arquitectures
4.7. Introducció a la programacio paral.lela

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
2 0 2
Sessió Magistral
A5
A7
CM9
14 20 34
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
CM9
CM14
CP1
7 14 21
Pràctiques a laboratoris
CM14
CP1
C4
26 40 66
Presentacions / exposicions
A5
A7
CM9
C4
2 10 12
Atenció personalitzada
2 2 4
 
Proves de desenvolupament
A5
A7
CM9
CP1
C4
2 0 2
Proves objectives de preguntes curtes
A5
A7
CM9
C4
2 0 2
Proves pràctiques
CM14
CP1
C4
2 0 2
Proves orals
A5
A7
CM9
C4
1 0 1
 
(*) 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.
Presentacions / exposicions Exposició oral i pública per part dels alumnes d'un tema concret que amplli els conceptes teòrics de les sessions magistrals
Atenció personalitzada Atenció personalitzada amb el professor

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
C4
Prova consistent en preguntes curtes on l'alumne haurà de plasmar el coneixements teòrics de l'assignatura 17%
Proves de desenvolupament
A5
A7
CM9
CP1
C4
Prova consistent en la resolució de problemes on l'alumne haurà d'aplicar els coneixements teòrics de l'assignatura 17%
Proves pràctiques
CM14
CP1
C4
Resolució, en grup, de pràctiques de laboratori: anàlisi preliminar, disseny, implementació i documentació. En alguna de les pràctiques: defensa oral individual (entrevista). 33%
Proves orals
A5
A7
CM9
C4
Exposició oral i pública per part dels alumnes d'un tema concret que amplli els conceptes teòrics de les sessions magistrals 33%
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, en una prova pràctica i en un treball/presentació 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 o presentació) que estigui suspesa en 1a convocatòria.


Fonts d'informació

Bàsica Professors AC, Transparències AC , 2012, DEIM-ETSE-URV
John L. Hennessy i David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach,, 2006, Morgan Kaufmann
William Stallings, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 2010, Pearson Education
John Paul Shen, Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors, 2005, McGraw Hill

Complementària Saijan Shiva, Computer Organization, Design, and Architecture, 2008, CRC Press
David Kaeli i Pen-Chung Yew, Speculative Execution in High-Performance Computer Architectures, 2005, Chapman & Hall/CRC
Parhami Behrooz, Computer Architecture: from Microprocessors to Supercomputers, 2005, Oxford University
Harvey Cragon, Computer Architecture and Implementation, 2000, Cambridge

Recomanacions

Assignatures que en continuen el temari
COMPUTACIÓ PARAL·LELA I MASSIVA/17234129


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS DE COMPUTADORS/17234002
ESTRUCTURA DE COMPUTADORS/17234108
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