Resultados de aprendizaje de la asignatura:

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. Entender el diseño y el funcionamiento de un procesador segmentado

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

5. Enunciar y aplicar los conceptos de paralelismo en entornos de memoria compartida

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

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. Trabajo práctico opcional.



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.



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.-Desarrollo de una aplicación paralela.



FUNDAMENTOS DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN C

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.



Por su parte, el tercer tema se impartirá combinando clases magistrales y sesiones de laboratorio, tras lo cual habrá que paralelizar una aplicación y generar el correspondiente informe técnico en grupos de dos personas.

La asignatura tiene dos modos de evaluación:

a) Evaluación continua. Es el modo de evaluación predeterminado y se utilizará sólo en la convocatoria ordinaria. Requiere parcticipación activa y continua del alumnado: asistencia a las clases y laboratorios, entrega de ejercicios y trabajos, y realización de las correspondientes pruebas de evaluación, prácticas y presentaciones. En caso de no cumplir estas condiciones se pasará al modelo de evaluación global.



La evaluacion consistirá en: exámenes escritos (72,5%), ejercicios (5%) y trabajo práctico (22,5%).



b) Evaluación global (o de conjunto). En caso caso de no seguir la asignatura en evaluación continua se optará por este modelo de evaluación: examen escrito (80%) y trabajo práctico (20%).



c) En caso de volver a entrar en confinamiento, las pruebas de evaluación se realizarán de forma telemática, mediante cuestionarios, entrevistas, entregas de eGela y conexión a través de BBC.

Bibliografía básica

1. Hennessy J.L., Patterson D.A.

Computer Architecture: A Quantitative Approach. (6. ed.). Morgan Kaufmann, 2019.

Konputagailuen arkitektura. Hurbilketa kuantitatibo bat. (4 ed.). UPV/EHU, 2008.

Arquitectura de computadores: un enfoque cuantitativo. (1. ed.). McGraw-Hill, 1993.

Información on-line (transparencias, anexos...): https://www.elsevier.com/books-and-journals/book-companion/9780128119051



2. Patterson D.A., Hennessy J.L.

Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. (5. ed.). M. Kaufmann, 2013.

Estructura y diseño de computadores. La interfaz hardware/software. (4. ed.). Reverté, 2011.



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



4. Stalling W.

Computer Organization and Architecture. Designing for performance. (8. ed.). Pearson, 2010.

Organización y Arquitectura de Computadores (7. ed.). Pearson - Prentice Hall, 2006.

http://williamstallings.com/COA/COA7e.html



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



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

Bibliografía de profundización

- Culler D.E., Singh J.P.: Parallel Computer Architecture. A Hardware/Software Approach. M. Kaufmann, 1999.
- Chapman B. et al.: Using OpenMP. Portable shared memory parallel programming. The MIT Press, 2008.
- Pacheco P.S.: An introduction to Parallel Programming. M. Kaufmann, 2011.
- Nemirovsky M., Tullsen D.: Multithreading Architecture. Morgan & Claypool Pub., 2013.
- Hughes C.: Single-Instruction Multiple-Data execution. Morgan & Claypool Pub., 2015.
- Scott M.L.: Shared memory synchronization. Morgan & Claypool Pub., 2013.
- Sorin D.J., Hill M.D., Wood D.A.: A primer on memory consistency and cache coherence. M. & C. Pub., 2011.

Revistas

Revistas técnicas del área: IEEE computer, IEEE Micro, ACM, BYTE...