UNIVERSIDAD  DE  GUADALAJARA  

CENTRO  UNIVERSITARIO  DE  LOS  ALTOS  

DIVISIÓN  DE  ESTUDIOS  EN  FORMACIONES  SOCIALES    

LICENCIATURA:    INGENIERÍA  EN  COMPUTACIÓN  

 

UNIDAD DE APRENDIZAJE POR OBJETIVOS

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS AVANZADAS

LIC. ABRAHAM ANDRADE LÓPEZ DR. ROGELIO MARTÍNEZ CÁRDENAS Presidente de la Academia de Sistemas Digitales y de

Información Jefe del Departamento de Estudios Organizacionales

 

 

 

NOMBRE DE LA ASIGNATURA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS AVANZADAS

CODIGO DE LA MATERIA CC409

DEPARTAMENTO ESTUDIOS ORGANIZACIONALES

ÁREA DE FORMACIÓN OPTATIVA ABIERTA

CENTRO UNIVERSITARIO CENTRO UNIVERSITARIO DE LOS ALTOS

CARGA HORARIA TEÓRICA 80

CARGA HORARIA PRÁCTICA 0

CARGA HORARIA TOTAL 80

CRÉDITOS 11

TIPO DE CURSO TEÓRICO

NIVEL DE FORMACIÓN PROFESIONAL LICENCIATURA

PARTICIPANTES LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN

ELABORÓ SISTEMAS DIGITALES Y DE INFORMACIÓN

PRERREQUISITOS ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

FECHA DE ACTUALIZACIÓN ENERO DE 2011

 

OBJETIVO GENERAL

Al finalizar el curso, el alumno tendrá los conocimientos fundamentales de arquitecturas modernas de microprocesadores y microcontroladores así como de procesadores digitales de señales, de tal manera que tendrá capacidad de diseñar e implementar sistemas para aplicación en algunas áreas de propósito particular.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

En cada módulo del contenido temático principal

 

CONTENIDO TEMÁTICO MÓDULO 1: EL PAPEL DEL RENDIMIENTO EN UNA CPU Objetivo particular: El Alumno será capaz de describir y comparar CPU de una compañía y otra, describiendo su desempeño.

2.1. Introducción 2.2. Mediciones del rendimiento 2.3. Relación de medidas 2.4. Elección de programas para evaluar el rendimiento 2.5. Comparación y resumen del rendimiento

MÓDULO 2: UNIDAD ARITMÉTICA DEL COMPUTADOR Objetivo particular: El Alumno será capaz de describir funcionamiento del la ALU así como darse la idea de cómo construir un ALU, entera y de punto flotante.

2.1. Representación de enteros, 4 Horas 2.1.1. Representación en Signo y Magnitud 2.1.2. Representación en complemento a dos 2.1.3. Conversión entre longitudes de bits diferentes

2.2. Aritmética con enteros, 4 Horas 2.2.1. Suma 2.2.2. Resta 2.2.3. Multiplicación

2.3. Representación en coma flotante, 4 Horas 2.3.1. Fundamentos 2.3.2. Estándar IEEE para la representación en coma flotante

2.4. Aritmética en Coma Flotante, 4 Horas 2.4.1. Suma y Resta

2.5. Little, Big y Bi-Endian, 4 Horas 2.5.1 Orden de los bytes 3.5.2. Orden de los bits

 

MÓDULO 3: PARALELISMO A NIVEL DE INSTRUCCIONES, Y PROCESADORES SUPERESCALARES Objetivo particular: El alumno comprenderá las ventajas y desventajas de dispositivos con Pipeline o sin él, así como los problemas a los que se enfrentan debido al Pipeline.

3.1. Visión de conjunto, 3.1.1. Superescalares frente a súpersegmentados 3.1.2. Limitaciones

3.2. Cuestiones relacionadas con el diseño. 3.2.1. Paralelismo a nivel instrucción y paralelismo de la máquina. 3.2.2. Políticas de emisión de instrucciones 3.2.3. Renombramiento de registros. 3.2.4. Paralelismo de la máquina. 3.2.5. Predicción de saltos.

3.3. Mejora del rendimiento con la segmentación, 8 horas 3.3.1. El control de la segmentación 3.3.2. Riesgos de datos y anticipación 3.3.3. Riesgos de datos y bloqueos 3.3.4. Riesgos de saltos 3.3.5. Excepciones 3.3.6. Segmentación superescalar y dinámica

MÓDULO 4: PROCESAMIENTO PARALELO Objetivo particular: El alumno será capaz de entender futuras y actuales tendencias de los procesadores así de nuevas propuestas de diseños de microcontroladores modernos.

4.1. Organizaciones con varios procesadores 4.1.1. Tipos de sistemas de paralelos 4.1.2. Organizaciones Paralelas

4.2. Multiprocesadores Simétricos 4.2.1. Organización 4.2.2. Consideraciones de diseño de un sistema operativo de multiprocesador 4.2.3. Un SMP como gran computador

4.3. Coherencia de cache y protocolo MESI 4.3.1. Soluciones de software 4.3.2. Soluciones hardware

 

4.3.3.. El Protocolo MESI 4.4. Clusters,

4.4.1. Configuraciones de clusters 4.4.2. Cluster frente a SMP

MÓDULO 5: EXPLORAR LA JERARQUIA DE MEMORIAS Objetivo particular: El alumno será capaz de entender futuras y actuales tendencias de las memorias en procesadores así de nuevas propuestas de diseños de micro controladores modernos.

5.1. Introducción 5.2. Principios básicos de las caches 5.3. Como medir y mejorar el rendimiento de la cache 5.4. Memoria Virtual 5.5. Un Marco común para las jerarquías de memoria 5.6. Casos reales: Las jerarquías de memorias de Pentium Pro y del Power PC 5.7. Falacias y Errores habituales

MÓDULO 6: Multicore; Objetivo particular: El alumno será capaz de entender las nuevas tendencias de los microprocesadores, así como sus diseños.

6.1. Plataformas de ejecución en paralelo 6.2. Concepto de hilos 6.3. Conceptos básicos de programación MultiCore

6.3.1. Conceptos de diseño 6.3.2. Conceptos de correctitud 6.3.3. Conceptos de rendimiento

6.4. Herramientas para el desarrollo de aplicaciones MultiThreading 6.4.1. Rendimiento de Código MultuiThreading (Intel VTune Performance Analyzer) 6.4.2. Corrección de Errores de Threading (Intel Thread Checker) 6.4.3. Afinación de Código Multihilo (Intel Thread Profiler)

 

ESTRUCTURA CONCEPTUAL

ARQUITECTURA  DE  LA  COMPUTADORA  

CPU   MEMORIAS  

PROCESADORES  MULTICORE  

PROCESAMIENTO  EN  PARALELO  

 

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Hamacher, Carl . (2003). Organización de computadores. McGraw-Hill Parhami, Behrooz. (2007). Arquitectura de computadoras : de los microprocesadores a las supercomputadoras. MCGraw-Hill. S tallings, William. (2006).Organización y arquitectura de computadores. Prentice- Hall.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Martín- Pozuelo, José María Martín. (2007]). Instalación y mantenimiento de equipos y sistemas informáticos Alfaomega. Martín Martín-Pozuelo, José María.(2005). Hardware Microinformático : Viaje a las profundidades del PC. Alfaomega

MODALIDADES DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE  

Se trabaja con la modalidad de interacción profesor-alumno, es decir; el profesor llevará a cabo el método exposición del profesor combinada con la participación activa y profunda del alumno y viceversa. Se debe motivar la creatividad de los alumnos en sus exposiciones motivando el manejo de dinámicas implementadas por el propio alumno. El manejo de temas en el laboratorio deberá ser interactivo, permitiendo que el alumno tenga la facilidad de manejo físico de los elementos que ahí se vean.

CONOCIMIENTOS, APTITUDES Y VALORES QUE EL ALUMNO DEBE ADQUIRIR CON BASE AL DESARROLLO DE LA UNIDAD

El alumno será capaz de clasificar las computadoras de acuerdo a su tecnología y configuración de buses. Además de ser capaz de reconocer las diferentes clases de memoria y seleccionar la adecuada de acuerdo a las necesidades o a los requerimientos específicos de una Computadora.

El alumno será capaz de seleccionar la tarjeta madre adecuada según el tipo de chipset, procesador y el uso que se tendrá

 

CAMPO DE APLICACIÓN PROFESIONAL

El alumno será capaz de identificar claramente los modelos de arquitectura de una computadora así las tendencias modernas.

MATERIAL DE APOYO ACADÉMICO

• Notas sobre el curso • Computadora y video proyector • Pizarrón y marcadores • Uso de plataforma Moodle • Presentaciones Power Point

MODALIDADES DE EVALUACIÓN

CRITERIOS • Tareas. 20% • Actividades complementarias y prácticas.30% • Exámenes parciales. 30% • Exámenes departamentales 20%

PERFIL DOCENTE

El docente de esta materia deberá ser un profesionista con formación en las áreas de la computación, comunicaciones o informática; capaz de motivar a la investigación y creación de conocimiento, con habilidades para transmitir sus conocimientos y enseñar de forma interactiva propiciando en los alumnos el auto-aprendizaje.