Arquitecturas Avanzadas y de Propósito Específico
(Curso Académico 2021 - 2022)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 139264212
  • Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
  • Lugar de impartición: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
  • Titulación: Grado en Ingeniería Informática
  • Plan de Estudios: 2010 (publicado en 21-03-2011)
  • Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
  • Itinerario/Intensificación: Ingeniería de Computadores
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Arquitectura y Tecnología de Computadores
    • Ingeniería de Sistemas y Automática
  • Curso: 4
  • Carácter: Obligatoria
  • Duración: Primer cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Español e Inglés
2. Requisitos para cursar la asignatura
No existen requisitos para cursar la asignatura
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: JOSE DEMETRIO PIÑEIRO VERA

General:
Nombre:
JOSE DEMETRIO
Apellido:
PIÑEIRO VERA
Departamento:
Ingeniería Informática y de Sistemas
Área de conocimiento:
Ingeniería de Sistemas y Automática
Grupo:
Mañana (único)
Contacto:
Teléfono 1:
922318278
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jpineiro@ull.es
Correo alternativo:
jpineiro@ull.edu.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 13:00 15:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Todo el cuatrimestre Martes 13:00 15:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Todo el cuatrimestre Viernes 11:30 13:30 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Observaciones: Las tutorías podrán ser en línea. En este caso se llevarán a cabo mediante alguna de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet, con la dirección de correo xxxx@ull.edu.es.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 13:00 15:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Todo el cuatrimestre Miércoles 13:00 15:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Todo el cuatrimestre Jueves 11:30 13:30 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.007
Observaciones: Las tutorías podrán ser en línea. En este caso se llevarán a cabo mediante alguna de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet, con la dirección de correo xxxx@ull.edu.es.
General:
Nombre:
SERGIO
Apellido:
DÍAZ GONZÁLEZ
Departamento:
Ingeniería Informática y de Sistemas
Área de conocimiento:
Ingeniería de Sistemas y Automática
Grupo:
Mañana (único)
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
sdiazgon@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Jueves 15:00 18:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.006
Todo el cuatrimestre Viernes 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.006
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Jueves 15:00 18:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.006
Todo el cuatrimestre Viernes 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.006
Observaciones:
General:
Nombre:
RAFAEL
Apellido:
ARNAY DEL ARCO
Departamento:
Ingeniería Informática y de Sistemas
Área de conocimiento:
Arquitectura y Tecnología de Computadores
Grupo:
Mañana (único)
Contacto:
Teléfono 1:
922316502 - Ext. 6923
Teléfono 2:
Correo electrónico:
rarnayde@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
27-09-2021 29-10-2021 Miércoles 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
27-09-2021 29-10-2021 Jueves 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
01-11-2021 21-01-2022 Lunes 09:00 12:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
01-11-2021 21-01-2022 Martes 09:00 12:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
Observaciones: Observaciones: El despacho puede cambiar a lo largo de este curso. Se pueden concertar citas presenciales y por videoconferencia. Se recomienda concertar cita a través del mail rarnayde@ull.edu.es
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
Todo el cuatrimestre Miércoles 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo A - AN.4A ESIT 3 P3.010
Observaciones: Observaciones: El despacho puede cambiar a lo largo de este curso. Se pueden concertar citas presenciales y por videoconferencia. Se recomienda concertar cita a través del mail rarnayde@ull.edu.es
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Itinerario 2: Ingeniería de Computadores
  • Perfil profesional: Ingeniero Técnico en Informática
5. Competencias

Tecnología Específica / Itinerario: Ingeniería de Computadores

  • C31 - Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones.
  • C32 - Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas.
  • C33 - Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computadores, incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, así como desarrollar y optimizar software de para las mismas.
  • C37 - Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.

Competencias Generales

  • CG4 - Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de este anexo.
  • CG6 - Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de este anexo.

Transversales

  • T1 - Capacidad de actuar autónomamente.
  • T2 - Tener iniciativa y ser resolutivo.
  • T3 - Tener iniciativa para aportar y/o evaluar soluciones alternativas o novedosas a los problemas, demostrando flexibilidad y profesionalidad a la hora de considerar distintos criterios de evaluación.
  • T7 - Capacidad de comunicación efectiva (en expresión y comprensión) oral y escrita, con especial énfasis en la redacción de documentación técnica.
  • T9 - Capacidad para argumentar y justificar lógicamente las decisiones tomadas y las opiniones.
  • T10 - Capacidad de integrarse rápidamente y trabajar eficientemente en equipos unidisciplinares y de colaborar en un entorno multidisciplinar.
  • T12 - Capacidad de relación interpersonal.
  • T13 - Capacidad para encontrar, relacionar y estructurar información proveniente de diversas fuentes y de integrar ideas y conocimientos.
  • T14 - Poseer las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores o mejorar su formación con un cierto grado de autonomía.
  • T15 - Capacidad de tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles).
  • T16 - Capacidad de planificación y organización del trabajo personal.
  • T19 - Capacidad de adaptación a los cambios organizativos o tecnológicos.
  • T20 - Capacidad de trabajar en situaciones de falta de información y/o con restricciones temporales y/o de recursos.
  • T22 - Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio.
  • T23 - Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales.
  • T25 - Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.

Módulo Arquitectura y Tecnología de Computadores

  • E7 - Medir, analizar y comparar el rendimiento de arquitecturas de computadores.
  • E8 - Analizar y evaluar modelos, algoritmos, sistemas y protocolos en los ámbitos de la arquitectura de computadores.
  • E9 - Formular, diseñar y desarrollar productos tecnológicos en los ámbitos de la arquitectura de computadores.
  • E10 - Conocer, comprender y comprar los mecanismos de aumento de prestaciones en arquitectura de computadores: segmentación, paralelismo a nivel de instrucción (ILP), paralelismo a nivel de hilo (TLP)…
  • E11 - Construir, diseñar y analizar sistemas de memoria avanzados en un computador.
  • E12 - Comprender el funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento secundario.
  • E13 - Construir, diseñar y analizar las redes de interconexión entre procesadores.
  • E14 - Conocer arquitecturas de uso específico: DSPs, GPUs, vectoriales…
  • E15 - Comprender y saber desarrollar para una arquitectura actual.
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

Módulo I: Multiprocesadores y Paralelismo a Nivel de Hilo
- Profesor: Rafael Arnay del Arco
- Temas (epígrafes)
1. Multithreading, simultaneous multithreading y otras implementaciones del paralelismo a nivel de hilo
2. Las arquitecturas multinúcleo y multiprocesador

Módulo II: Redes de Interconexión
- Profesor: Rafael Arnay del Arco
- Temas (epígrafes)
3. Buses
4. Redes directas, redes multietapa y redes híbridas. Buses múltiples
5. Los problemas de sincronización y de consistencia de memoria

Módulo III: Arquitecturas Específicas
- Profesor: Rafael Arnay del Arco / Sergio Díaz González / José Demetrio Piñeiro Vera
- Temas (epígrafes)
6. Procesadores Vectoriales
7. Procesadores Digitales de Señal: DSPs
8. Procesadores Gráficos: GPUs

Módulo IV: Programación de bajo nivel para máquinas comerciales
- Profesor: Rafael Arnay del Arco / Sergio Díaz González / José Demetrio Piñeiro Vera
- Temas (epígrafes)
9. Estudio del Rendimiento

Cada uno de los módulos posee contenido práctico y de problemas asociado. Este se detalla más abajo en el cronograma de la asignatura 

Actividades a desarrollar en otro idioma

- Temas (epígrafes): Todos
Como se aprecia más abajo, la especialización de la asignatura hace que toda la bibliografía recomendada esté en inglés. A esto hay que sumar manuales y documentación técnica que también sólo se encuentran en inglés. Por ello, casi cualquier actividad práctica, de resolución de problemas o simplemente que implique consulta de la bibliografía requiere trabajo de comprensión del inglés escrito.
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura se desarrolla fundamentalmente en base a clases teórico-prácticas, realización de trabajos sobre diferentes aspectos del temario y su defensa. Se realizarán también prácticas de laboratorio sobre varios temas como se detalla en el cronograma

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 18,00 0,00 18,0 [T15], [C31], [C32], [T14], [T22], [T23], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 25,00 0,00 25,0 [CG4], [CG6], [T15], [C31], [C32], [T2], [T20], [T22], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias 5,00 10,00 15,0 [T3], [T9], [T13], [C31], [C32], [T2], [T14], [T16], [T19], [T22], [T23], [T25], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Realización de trabajos (individual/grupal) 0,00 45,00 45,0 [CG4], [CG6], [T3], [T7], [T9], [T13], [T15], [C31], [C32], [T2], [T16], [T20], [T22], [T25], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 10,00 10,0 [T1], [T13], [C31], [C32], [T14], [T25], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Realización de exámenes 3,00 0,00 3,0 [T3], [C31], [C32], [T22], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Asistencia a tutorías 6,00 0,00 6,0 [T1], [T13], [C31], [C32], [T10], [T12], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Estudio autónomo individual o en grupo 0,00 25,00 25,0 [T1], [T3], [T7], [T9], [T13], [T15], [C31], [C32], [T2], [T10], [T12], [T14], [T16], [T19], [T20], [T22], [T23], [T25], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Exposición oral por parte del alumno 3,00 0,00 3,0 [T9], [C31], [C32], [T2], [T25], [C33], [C37], [E7], [E8], [E9], [E10], [E11], [E12], [E13], [E14], [E15]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

-D.A. Patterson, J.L. Hennessy "Computer Architecture. A Quantitative Approach" Fourth & Fifth Editions. Morgan Kaufmann. 2007, 2011.
-D.E. Culler, J.Pal Singh, A.Gupta "Parallel Computer Architecture". Morgan Kaufmann. 1999.
-J. Duato, S. Yalamanchili , L.Ni  "Interconection Networks". IEEE Computer Society 1997.

Bibliografía complementaria

-J. Flich, D. Bertozzi (Eds.) “Designing Network on-chip Architectures in the Nanoescale Era” Chapman & Hall/CRC 2011

Otros recursos

Se dispondrá de documentación y tutoriales de las herramientas a emplear en las prácticas en clase/laboratorio.
Materiales didácticos como artículos y tutoriales sobre temas específicos.
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La calificación de la primera convocatoria estará basada en la evaluación continua, que constará de las pruebas descritas más abajo con su ponderación.
Si no se han superado todas las pruebas en la evaluación continua, en las restantes convocatorias sólo se deberá presentar a aquellas que no se hayan superado, manteniéndose la calificación de cualquiera de las partes aprobadas (sólo durante el mismo curso).
Si no se ha realizado ninguna prueba de la evaluación continua, y como alternativa a ella, se podrá optar a una evaluación en cada convocatoria que constará de un examen de contenidos teóricos con ponderación de un 20% junto con una prueba práctica a celebrar junto con el examen, con ponderación de un 80%. En esta prueba se deberá demostrar poseer las competencias de la asignatura.
En los entregables de las pruebas anteriores, una sección deberá ser preparada en inglés, a fin de evaluar las competencias relativas a esta lengua.
Estas normas de evaluación (y cualquier otro aspecto no contemplado arriba) se rigen por el Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna (BOC de 19 de enero de 2016), o el que la Universidad tenga vigente, además de por lo establecido en la Memoria de Verificación inicial o posteriores modificaciones.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Trabajos y proyectos [E15], [E14], [E13], [E12], [E11], [E10], [E9], [E8], [E7], [T25], [T23], [T22], [T20], [T19], [T16], [T15], [T14], [T13], [T12], [T10], [T9], [T7], [T3], [T2], [T1], [CG6], [CG4], [C37], [C33], [C32], [C31] - Adecuación a lo solicitado.
- Nivel de Conocimientos adquiridos.
- Concreción en la redacción/exposición
50,00 %
Informes memorias de prácticas [E15], [E14], [E13], [E12], [E11], [E10], [E9], [E8], [E7], [T25], [T23], [T22], [T20], [T19], [T16], [T15], [T14], [T13], [T12], [T10], [T9], [T7], [T3], [T2], [T1], [CG6], [CG4], [C37], [C33], [C32], [C31] - Adecuación a lo solicitado.
- Concreción en la redacción.
10,00 %
Valoración de las actividades prácticas en el laboratorio [E15], [E14], [E13], [E12], [E11], [E10], [E9], [E8], [E7], [T25], [T23], [T22], [T20], [T19], [T16], [T15], [T14], [T13], [T12], [T10], [T9], [T7], [T3], [T2], [T1], [CG6], [CG4], [C37], [C33], [C32], [C31] - Nivel de Conocimientos demostrado
- Consecución de Objetivos
- Prestaciones de los diseños
20,00 %
Asistencia y participación regular a todas las actividades de la asignatura [E15], [E14], [E13], [E12], [E11], [E10], [E9], [E8], [E7], [T25], [T23], [T22], [T20], [T19], [T16], [T15], [T14], [T13], [T12], [T10], [T9], [T7], [T3], [T2], [T1], [C37], [C33], [C32], [C31] - Asistencia Activa e interés demostrado
- Calidad e interés de las intervenciones
20,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
Describir con precisión las características y evaluar las prestaciones de las arquitecturas que implementan paralelismo a nivel de hilo de ejecución, así como las de múltiples núcleos/procesadores
Describir con precisión las características y evaluar las prestaciones de las redes de interconexión, así como los problemas asociados de la sincronización y consistencia de memoria
Describir las características y evaluar prestaciones de arquitecturas de propósito específico, en especial procesadores vectoriales, procesadores de señal digitales y procesadores gráficos
Desarrollar programas para arquitecturas específicas aprovechando sus características, en especial procesadores de señal digitales y procesadores gráficos
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

El cronograma se ha pensado para una carga de trabajo más o menos uniforme en el semestre. El último segmento del curso dedicado a evaluación constará de las últimas entregas y presentaciones de trabajos. La distribución de los temas por semana es orientativa, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Primer cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: 1 Clases magistrales y de problemas. Estudio teórico/problemas. 4.00 4.00 8.00
Semana 2: 2 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase. 4.00 4.00 8.00
Semana 3: 3 Clases magistrales y de problemas, Estudio teórico/problemas 4.00 4.00 8.00
Semana 4: 4 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase. Prácticas de estructuras de red de interconexión. 4.00 6.00 10.00
Semana 5: 5 Clases magistrales y de problemas, Estudio teórico/problemas 4.00 6.00 10.00
Semana 6: 6 Clases magistrales y de problemas, Estudio teórico/problemas. Resolución de casos concretos en clase. 3.00 6.00 9.00
Semana 7: 7 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase. 3.00 6.00 9.00
Semana 8: 7 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase. 4.00 6.00 10.00
Semana 9: 7 Resolución de casos concretos en clase. Prácticas de DSPs 4.00 6.00 10.00
Semana 10: 7 Resolución de casos concretos en clase. Prácticas de DSPs 4.00 6.00 10.00
Semana 11: 8 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase 4.00 6.00 10.00
Semana 12: 8 Clases magistrales y de problemas. Resolución de casos concretos en clase. 4.00 6.00 10.00
Semana 13: 8 Resolución de casos concretos en clase. Prácticas de GPUs 4.00 6.00 10.00
Semana 14: 8 Resolución de casos concretos en clase. Prácticas de GPUs 4.00 6.00 10.00
Semana 15: 9 Clases magistrales y de problemas 4.00 6.00 10.00
Semana 16 a 18: Evaluación Evaluación y trabajo autónomo del alumno para la preparación de la evaluación
Presentación de Entregables
2.00 6.00 8.00
Total 60.00 90.00 150.00
Fecha de última modificación: 02-07-2021
Fecha de aprobación: 12-07-2021