GUÍA DE APRENDIZAJE ARQUITECTURA DE COMPUTADORES GRADO EN INGENIERIA DE COMPUTADORES Datos Descriptivos CENTRO RESPONSABLE: E.U. DE INFORMATICA OTROS CENTROS IMPLICADOS: CICLO: Grado sin atribuciones MÓDULO: MATERIA: Estructura, Arquitectura y Organización de Computadores ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES CURSO: 2 º DEPARTAMENTO RESPONSABLE: INFORMATICA APLICADA CRÉDITOS EUROPEOS: 6 CARÁCTER: OBLIGATORIA ITINERARIO: CURSO ACADÉMICO: 2011/2012 PERIODO DE IMPARTICIÓN: Semestre 1º (Septiembre-Enero) IDIOMAS IMPARTICIÓN: Español OTROS IDIOMAS IMPARTICIÓN: HORAS/CRÉDITO: 26
Profesorado COORDINADOR: JOSE LUIS ESTEBAN DE LA HERMOSA NOMBRE DESPACHO EMAIL EN INGLÉS JOSE LUIS ESTEBAN DE LA HERMOSA 4414 joseluis.esteban@upm.es No ANDRES SEVILLA DE PABLO 4410 andres.sevilla@upm.es No FRANCISCO AYLAGAS ROMERO 4410 paco.aylagas@upm.es No (*) Profesores externos en cursiva. Tutorías NOMBRE TUTORÍAS Lugar Día De A 4414 Martes 13:00 14:00 JOSE LUIS ESTEBAN DE LA HERMOSA 4414 Martes 16:00 18:00 4414 Jueves 13:00 14:00 4414 Jueves 16:00 18:00 4410 Lunes 10:00 12:00 ANDRES SEVILLA DE PABLO 4410 Miércoles 10:00 12:00 4410 Viernes 10:00 12:00 4410 Lunes 11:00 13:00 FRANCISCO AYLAGAS ROMERO 4410 Miércoles 11:00 13:00 4410 Viernes 11:00 13:00 Grupos GRUPOS ASIGNADOS EN: Nº de grupos 3 Prácticas 3 Laboratorio 3
Requisitos previos necesarios ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS REQUISITOS Conocimientos previos recomendados ASIGNATURAS PREVIAS RECOMENDADAS CONOCIMIENTOS PREVIOS Sistemas Digitales Tecnología de Computadores Estructura de Computadores OTROS CONOCIMIENTOS
Competencias CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA E1 Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones. N3 E2 Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas. N3 E3 Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computadores, incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, así como desarrollar y optimizar software de para las mismas. N3 E4 Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones. N3
E5 Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real. N3 G10 Capacidad de análisis y síntesis. N3 G13 Razonamiento crítico. N3
G14 Resolución de problemas. N3 G6 Uso de la lengua inglesa. N3 G7 Uso de Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones. N3 G8 Trabajo en equipo. N3
G9 Aprendizaje autónomo. N3 I10 Capacidad para elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y normativas vigentes. N3 I15 Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman. N3 I4 Conocimiento de los fundamentos del uso y programación de los computadores, los sistemas operativos, las bases de datos y, en general, los programas informáticos con aplicación en ingeniería. N3
I5 Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los fundamentos de su programación. N3
Resultados de aprendizaje CÓDIGO DESCRIPCIÓN Propone la mejor arquitectura hardware para un determinado problema Evalúa los diferentes módulos de un sistema informático para obtener las mejores prestaciones a un problema dado Determina en una arquitectura las limitaciones de la misma Diseña sistemas informáticos que funcionan de manera coordinada en la resolución de un problema Diseña pruebas de evaluación y rendimiento de las diferentes partes de un sistema informático Desarrolla software de sistemas Elige el software más adecuado a cada arquitectura Integra nuevos componentes hardware en una arquitectura existente
Indicadores de logro CÓDIGO INDICADOR RA IN_01 Profundizar en el conocimiento de los diferentes módulos que forman un computador. IN_02 Adquirir destrezas que permitan comparar el rendimiento de varios computadores IN_03 Profundizar en las técnicas que permiten aumentar el rendimiento de los computadores IN_04 Detectar, analizar y resolver los problemas que afectan al rendimiento de los computadores IN_05 Revisión de las últimas tendencias en Arquitectura de Computadores IN_06 Que el alumno conozca qué conceptos están relacionados con la Arquitectura de computadores IN_07 Que el alumno conozca los tipos básicos de arquitecturas de ordenadores IN_08 Que el alumno conozca los principales parámetros, técnicas y herramientas que permiten evaluar el rendimiento de un computador IN_09 Que el alumno sepa comparar el rendimiento de dos computadores IN_10 Que el alumno sepa identificar que partes del computador afectan al rendimiento del mismo
IN_11 IN_12 IN_13 Que el alumno conozca el formato del lenguaje máquina y ensamblador de algún procesador RISC real, así como los modos de direccionamiento y sus instrucciones típicas Que el alumno conozca los conceptos y la estructura básica de un procesador segmentado (en Pipeline) Que el estudiante conozca los problemas que pueden hacer que un procesador segmentado no tenga su máximo rendimiento IN_14 IN_15 IN_16 Que el alumno conozca el funcionamiento de los procesadores que explotan al máximo el nivel de paralelismo de los programas (procesadores superescalares) Que el alumno conozca los problemas a resolver en los procesadores superescalares Que el alumno conozca las diferentes tendencias en procesadores superescalares IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 Que el alumno conozca la relación entre procesador y compilador Que el alumno comprenda la organización jerárquica de la memoria de un ordenador Que el alumno conozca los diferentes tipos y organizaciones de memoria principal Que el alumno conozca el fundamento, la estructura y parámetros de rendimiento de las memorias caché Que el estudiante conozca las distintas políticas de ubicación, sustitución y escritura en las cachés
IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 Que el alumno conozca la importancia del sistema de entrada/salida en el rendimiento de computador Que el alumno conozca cómo se conectan los sistemas de entrada/salida al resto del computador Que el alumno conozca la interfaz de los sistemas de entrada/salida Que el alumno conozca las diferentes técnicas de entrada/salida
Contenidos específicos (temario) 1 TEMA / CAPÍTULO El computador APARTADO IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25
2 Arquitectura Básica de MIPS 64 IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 3 Segmentación del Cauce IN_01 IN_02 IN_03 IN_04
IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 4 Planificación Dinámica de Instrucciones IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09
IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 5 Predicción Dinámica de Saltos IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14
IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 6 Procesadores Superescalares y VLIW IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19
IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25 7 Memoria IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24
IN_25 8 Entrada / Salida IN_01 IN_02 IN_03 IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 IN_08 IN_09 IN_10 IN_11 IN_12 IN_13 IN_14 IN_15 IN_16 IN_17 IN_18 IN_19 IN_20 IN_21 IN_22 IN_23 IN_24 IN_25
Breve descripción de las modalidades organizativas utilizadas y métodos de enseñanza empleados MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA Lección Magistral Seminarios-talleres Resolucion de ejercicios y problemas Resolución de Ejercicios y Problemas
Cronograma de trabajo de la asignatura SEMANA 1 ACTIVIDADES de teoría del Tema 1 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 2 de teoría del Tema 2 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 3 de teoría del Tema 2 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 4 de teoría del Tema 3 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 5 de teoría del Tema 3 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 6 de teoría del Tema 4 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 7 Ejercicios Aula 4 hrs. Sí Evaluación continua 10 8,97 8 de teoría del Tema 5 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 9 Ejercicios Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 10 de teoría del Tema 4 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56
11 de teoría del Tema 5 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 12 Ejercicios Aula 4 hrs. Sí Evaluación continua 10 8,97 13 de teoría del Tema 6 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 14 de teoría del Tema 6 Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 15 Ejercicios Aula 4 hrs. No Ambos 2,56 16 de teoría del Tema 7 Lección Magistral Aula 4 hrs. Sí Evaluación continua 10 8,97 17 Repaso y ejercicios Aula 4 hrs. No 2,56 18 Repaso y ejercicios Aula 4 hrs. No 2,56 Examen Seminariostalleres Resolución de Ejercicios y Problemas Otros 2 hrs. Sí Examen final 30 20,51
Evaluación de la asignatura SEMANA EVALUACIONES Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 7 Ejercicios Aula Evaluación continua Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas 33,33 Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 12 Ejercicios Aula Evaluación continua Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas 33,33 Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 16 de teoría del Tema 7 Aula Evaluación continua Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas 33,34 Actividad Lugar Tipo Técnica eval. Peso(%) Eval. min. 18 Examen Otros Examen final Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas 100
Criterios de calificación de la asignatura 3 pruebas parciales (80%) 3 pruebas prácticas (20%)
Recursos didácticos TIPO Bibliografía Bibliografía Recursos web Equipamiento Equipamiento DESCRIPCIÓN Computer Architecture: A Quantitative Approach John L. Hennessy and David A. Patterson Fourth Edition Morgan Kaufmann Publishers Computer Organization and Design: The Hw/Sw Interface David A. Patterson and John L. Hennessy Fourth Edition Morgan Kaufmann Publishers http://www.dia.eui.upm.es Aula de la EUI con cañón de luz conectado a PC en la mesa del profesor y sistema de audio inalámbrico. Pizarra clásica. Laboratorio con puestos de trabajo individuales dotados de todo el material necesario para la elaboración de la prácticas
Otra información reseñable