COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

1. Identificar y analizar los parámetros de diseño de las memorias cache.

2. Analizar la influencia de la memoria cache en la ejecución eficiente de los programas.

3. Explicar el funcionamiento de un procesador segmentado: plantear un diseño a nivel de bloques funcionales

4. Analizar algunas optimizaciones de código para mejorar el rendimiento del procesador.

5. Enunciar y aplicar los conceptos de paralelismo de bajo y alto nivel

6. Programar aplicaciones sencillas de forma paralela afrontando aspectos como las dependencias de datos, la sincronización y el reparto de carga.



COMPETENCIAS GENERALES

Además de las competencias de la asignatura, se trabajarán las competencias generales C4, C8 y C9, así como las competencias RI1 y RI9 de la rama común informática, tal y como aparecen en el documento http://www.ehu.es/documents/340468/516505/Lista+de+competencias.pdf

1.-MEMORIA CACHE

1.1.-Introducción: jerarquía de memoria.

1.2.-Características generales: tamaño, contenido, bloque.

1.3.-Parámetros de diseño: correspondencia, algoritmo de reemplazo, política de escritura.

1.4.-Ejercicios prácticos para trabajar los conceptos teóricos vistos en el tema. Estos ejercicios analizarán la influencia de los parámetros de diseño de las memorias cache en el rendimiento de programas reales.



2.-PROCESADORES SEGMENTADOS

2.1.-Motivación: aumento del rendimiento del procesador.

2.2.-Diseño de un procesador segmentado: DLX.

2.3.-Dependencias de datos y de control.

2.4.-Introducción a los procesadores multiciclo y superescalares.

2.5.-Técnicas de compilación para procesadores segmentados.

2.6.-Ejercicios prácticos para trabajar los conceptos teóricos vistos en el tema. Estos ejercicios analizarán la influencia de la segmentación y la reordenación de código (técnicas de compilación) en el rendimiento de programas reales. Además, se trabajarán las dependencias de datos y de control que surgen en los procesadores segmentados.



3.-INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CÓMPUTO PARALELO

3.1.-Introducción. Computadores paralelos. Clasificación de Flynn. Rendimiento.

3.2.-Computadores paralelos de memoria compartida: sincronización y reparto de carga.

3.3.-Programación de multiprocesadores: OpenMP.

3.4.-Este tercer tema se imparte de forma totalmente práctica en torno a un proyecto a desarrollar utilizando la metodología de aprendizaje basado en proyectos (PBL), de forma cooperativa y autónoma. Este proyecto práctico consiste en el desarrollo de una aplicación paralela para el procesamiento eficiente de imágenes.

Los dos primeros temas de la asignatura se impartirán teniendo en cuenta dos tipos de actividades presenciales, clases magistrales y clases de ejercicios, de forma colaborativa y activa: se llevarán a cabo, de forma sistemática, actividades de trabajo en grupo, discusión y presentación de resultados de ejercicios, con el fin de impulsar la participación directa del alumno y de fomentar su motivación en el desarrollo del curso.



Por su parte, el tercer tema se impartirá teniendo en cuenta la metodología de Aprendizaje Basado en Proyectos. El contenido de este tema se desarrollará en torno a un proyecto elaborado en grupos de 3 personas. El resultado se plasmará en un módulo de software en funcionamiento y la documentación del trabajo realizado.



La dedicación del alumno supone un total de 60 horas presenciales y 90 horas de trabajo personal. Para este curso académico se prevé la siguiente distribución: memoria cache (25%), procesadores segmentados (35%) e introducción a los sistemas de cómputo paralelos (40%).



La metodología docente a utilizar contempla la retroalimentación al alumnado de su proceso de aprendizaje. El alumnado recibirá un feedback inmediato de las actividades que realiza, en algún caso en el mismo momento de la actividad. Los ejercicios, los exámenes, las presentaciones, el desarrollo del proyecto, etc. serán supervisados y evaluados en el momento, o en unos pocos días. En algunas actividades se harán coevaluaciones entre iguales. El alumnado sabrá de antemano todas las actividades a realizar, para que pueda organizar su proceso de aprendizaje. También se utilizarán los horarios de tutorías para ofrecer una mayor orientación al mismo.



La metodología docente utilizada hace uso de un sistema de evaluación continuo y formativo.

La asignatura tiene dos modos de evaluación: la evaluación final (o de conjunto) y la evaluación continua. La evaluación continua, a la que el alumnado podrá acogerse voluntariamente, se oferta exclusivamente a los estudiantes que puedan realizar el seguimiento continuo de la asignatura en el marco establecido de dedicación y asistencia a las actividades presenciales.



La preinscripción en el modo de evaluación continua se realizará en las fechas establecidas. La preinscripción pasará a ser definitiva tras la confirmación de la solicitud por parte del estudiante en las fechas que se establezcan (entre el 60% y el 80% del curso) y previa verificación del rendimiento parcial por parte del profesorado. Si en las mencionadas fechas el/la alumno/a no confirma su inscripción definitiva en evaluación continua se entenderá que renuncia a la misma.



Evaluación continua. De acuerdo a los criterios de la tabla anterior.



Evaluación de Conjunto

- Exámen: 85% dela nota.

- Trabajo práctico: 15%

CONOCIMIENTOS Y DESTREZAS QUE SE REQUIEREN
Programación en lenguaje C

Bibliografía básica

1.-Hennessy J.L., Patterson D.A.: Computer Architecture: A Quantitative Approach (4. ed.). Morgan Kaufmann, 2007. [Konputagailuen arkitektura. Hurbilketa kuantitatibo bat, UPV/EHU, 2009]



2.-Patterson D.A., Hennessy J.L.: Computer Organization and Desing: The Hardware/Software Interface (4. ed.). Morgan Kaufmann, 2008.



3.-Ortega J., Anguita M., Prieto A.: Arquitectura de Computadores. Thomson, 2005.



4.-Hennessy J.L., Patterson D.A.: Arquitectura de Computadores: un Enfoque Cuantitativo. McGraw-Hill, 1993 (1. ed.).



5.-Patterson D.A., Hennessy J.L.: Estructura y Diseño de Computadores. Reverté, 2000.



6.-Stalling W.: Organización y Arquitectura de Computadores (7. ed.). Prentice Hall, 2006.



7.- Almeida F., Giménez D., Mantas J.M., Vidal A. M.: Introducción a la programación paralela. Paraninfo, 2008.



8.-Culler D.E., Singh J.P.: Parallel Computer Architecture. A Hardware/Software Approach.

Morgan Kaufmann, 1999.



9.-Chandra R., et al.: Parallel Programming in OpenMP. Morgan Kaufmann, 2001.

Bibliografía de profundización

1.-Sima D., Fountain T., Kacsuk P.: Advanced Computer Architectures: A Design Space Approach. Addison Wesley, 1997.
2.-Chapman B., et al.: Using OpenMP. Portable shared memory parallel programming. The MIT Press, 2008.

Revistas

IEEE Computer
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