Doble Grado en International Computer Engineering and Management of Business and Technology

Arquitectura de computadores

Descripción
La asignatura es una descripción de las técnicas relacionadas con la arquitectura de computadores. Des de un procesador básico, se introducen todas las técnicas que mejoran el rendimiento hasta llegar a un procesador actual.
Tipo asignatura
Tercer - Obligatoria
Semestre
Primero
Curso
4
Créditos
5.00
Objetivos

Los graduados en nuestro programa de Arquitectura de Computadores adquieren los conocimientos y desarrollan las habilidades que se indican a continuación:
1. Tener los conocimientos mínimos necesarios para entender como se ejecutan las instrucciones en un processador, para después entender los posibles puntos a mejorar.
2. Diseñar y utilizar diferentes partes del procesador para conseguir los requisitos establecidos y analizar e interpretar los resultados.
3. Identificar, formular y resolver problemas de diseño de procesadores en un entorno multidisciplinario de manera individual o como miembro de un equipo.
4. Comprender el impacto de la arquitectura de computadores en la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y éticamente responsable.
5. Comunicarse eficazmente de forma oral y escrita.

Contenidos

1. Introducción a la arquitectura de computadores
1.1. Perspectiva histórica
1.2. Métodos para incrementar la velocidad
1.3. Arquitecturas RISC i CISC
1.4. Computadores d´execución paral-lela
1.5. Otras clasificaciones de les arquitecturas
1.6. Definiciones i mesures
1.7. Evolución de la arquitectura, la tecnología i el rendimiento
2. Processadors segmentados
2.1. Principios básicos
2.2. Clasificación processadors segmentados
2.3. Limitaciones de la segmentación
2.4. Tratamiento d´interrupcions i excepciones
2.5. Operaciones en coma flotante
2.6. Instrucciones multiciclo
3. Planificación dinámica d´instruccions
3.1. Introducción
3.2. Scoreboarding
3.3. Algorismo de Tomasulo
4. Temes avanzados de arquitectura de computadores
4.1. Memorias cache
4.2. Ejecución especulativa
4.3. Predicción de saltos
4.4. Desambiguación de memoria
5. Dos processadors comerciales (Alpha 21264 y Pentium 4)
6. Programación consciente de la microarquitectura
6.1. Interacción programa/generador de código/arquitectura
6.2. Impacte en el rendimiento
7. Arquitecturas avanzadas
7.1. Procesadores Multithreading
7.2. Procesadores VLIW
7.3. Procesadores vectoriales
7.4. Multiprocesadores i SIMD
7.5. Procesadores embedded

Metodología

El curso contiene una serie de clases magistrales acompañadas por unas sesiones de trabajo en grupo.

Evaluación

La evaluación de la asignatura se realiza mediante un examen al final del semestre (convocatoria ordinaria). También hay un examen en la convocatoria extraordinaria en el mes de julio.
La asignatura se puede seguir en formato de evaluación continua mediante la realización y entrega de los trabajos propuestos en el campus virtual, así como en el punto de control. En este caso la nota final de la asignatura es la más grande de: Nota del examen final o (60% de la nota del examen final + 40% de la nota de la evaluación continua), siempre que la nota de el examen final sea mayor o igual a 3,5. En caso contrario, la nota final de la asignatura es la del examen.

Criterios evaluación

Los graduados en nuestro programa de Arquitectura de Computadores adquieren los conocimientos y desarrollan las actividades que se indican a continuación:
1. Tener los conocimientos mínimos necesarios para entender como se ejecutan las instrucciones en un processador, para después entender los posibles puntos a mejorar..
o El estudiante tiene que demostrar que conoce las diferentes etapas de ejecución de las instrucciones [A][F][G].
o L´estudiant ha de demostrar que sap introducir mejoras en estas etapas y que el conjunto siga funcionando [A][F][G].
2. Diseñar y utilizar diferentes partes del procesador para conseguir los requisitos establecidos y analizar e interpretar los resultados.
o El estudiante tiene que demostrar que comprende la funcionalidad de cada parte del procesador [A][F][G][I].
o El estudiante tiene que demostrar que sabe prever los resultados de variaciones introducidas en la configuración de alguna de les partes [A][F][G][I].
3. Identificar, formular y resolver problemas de diseño de procesadores en un entorno multidisciplinario de manera individual o como miembro de un equipo.
o El estudiante tiene que demostrar que es capaz de comprender y resolver diferentes diseños y alternativas solo y en grupo [A][F][G][I].
4. Comprender el impacto de la arquitectura de computadores en la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y éticamente responsable.
o El estudiante tiene que demostrar que comprende las implicaciones sociales (economía, desequilibro social, medio ambiente) de la informática y en concreto de los processadors. [I]
5. Comunicarse eficazmente de forma oral y escrita.
o El estudiante tiene que demostrar que sabe realizar una comunicación tan oral como escrita sobre la arquitectura de computadores [A][F][G][I].

Bibliografía básica

[1] J.L.Hennessy and D.A.Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, Fourth Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2007.
[2] D.A.Patterson and J.L.Hennessy, Estructura y diseño de computadores: La interfaz hardware/software, Cuarta edición, Editorial Reverté, 2011.
[3] D.A.Patterson and J.L.Hennessy, Computer Organization and design: The Hareware/Software Interface, Third Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2007.
[4] J.P.Shen and M.H.Lipasti, Modern Processor Design, Fundamentals of Superscalar Processors, McGrawHill, 2005.