Departamento

Informática

Profesor

Javier Bastida Ibáñez

Área de conocimiento

Arquitectura y Tecnología de Computadores

Curso

3º de I. T. en Informática de Sistemas y Gestión

Tipo de asignatura

Optativa. 2º cuatrimestre

Créditos: 6

OBJETIVOS

El objetivo de esta asignatura es dar a conocer arquitecturas diferentes a las clásicas, especialmente en el ámbito de las arquitecturas paralelas. Se estudiarán con especial interés los procesadores segmentados, los computadores vectoriales, los multiprocesadores y los multicomputadores con sus problemas asociados

PRERREQUISITOS

Se supone que el alumno que aborda esta asignatura dispone de unos conocimientos elementales sobre estructura de computadores.

CONTENIDOS

  1. CONCEPTOS GENERALES
    1.1 Necesidad del paralelismo
    1.2 Concepto de paralelismo
    1.3 Limitaciones del paralelismo
    1.3.1 Rendimiento de los computadores paralelos
    1.3.2 Ley de Amdahl
    1.3.3 Ley de Gustafson
    1.3.4 Dependencias
    1.4 Tipos de paralelismo
    1.4.1 Paralelismo implícito
    1.4.2 Paralelismo explícito: clasificación de Flynn
    1.5 Problemática planteada
    1.6 Características de las máquinas paralelas
    1.7 Aplicaciones del proceso paralelo

  2. PROCESADORES SEGMENTADOS
    2.1 Introducción y definiciones
    2.2 Rendimiento de los procesadores segmentados
    2.3 Clasificación de los procesadores segmentados
    2.4 Conflictos y sus tipos
    2.5 Control de conflictos
    2.5.1 Conflictos estructurales
    2.5.2 Conflictos por dependencias de datos
    2.5.3 Conflictos de control
    2.6 Procesadores segmentados y arquitectura RISC
    2.7 Procesadores superescalares y supersegmentados
    2.8 Segmentación en procesadores VLIW

  3. PROCESADORES VECTORIALES
    3.1 Introducción y definiciones
    3.2 Procesamiento vectorial
    3.3 Segmentación y procesadores vectoriales
    3.4 Arquitectura de los procesadores vectoriales
    3.5 Rendimiento de los procesadores vectoriales
    3.6 Características de los lenguajes para proceso vectorial
    3.7 Compiladores para procesadores vectoriales
    3.8 Ejemplos reales de computadores vectoriales
    3.8.1 El Cray-1 de Cray Research
    3.8.2 El Cyber-205 de Control Data
    3.8.3 El IBM-3090
    3.8.4 El Earth Simulator

  4. REDES DE INTERCONEXIÓN
    4.1 Introducción.
    4.2 Rendimiento de las sistemas de comunicación entre procesadores
    4.2.1 Modelo básico: dos procesadores con comunicación total entre los procesos
    4.2.2 Modelo extendido: n procesadores con comunicación total entre los procesos
    4.2.3 Modelo lineal en el tiempo de comunicaciones
    4.2.4 Modelo óptimo
    4.2.5 Conclusiones
    4.3 Características de las redes de interconexión
    4.4 Elementos de conmutación (switches)
    4.5 Permutaciones y funciones de intercambio
    4.6 Clasificación de las redes de interconexión
    4.6.1 Redes de interconexión estáticas
    4.6.2 Redes de interconexión dinámicas
    4.6.3 Resumen comparativo
    4.7 Métodos de encaminamiento
    4.7.1 Encaminamiento en redes hipercubo
    4.7.2 Encaminamiento en redes omega
    4.7.3 Encaminamiento en redes delta
    4.7.3 Encaminamiento en redes de línea base

  5. 5 LA MEMORIA EN LOS SISTEMAS PARALELOS
    5.1 Organizaciones de memoria para los multiprocesadores
    5.2 Memorias entrelazadas
    5.2.1 Acceso S
    5.2.2 Acceso C
    5.2.3 Acceso C/S
    5.3 Memorias tolerantes a fallos
    5.4 Coherencia caché

  6. 6 SISTEMAS TOLERANTES A FALLOS
    6.1 Conceptos generales sobre tolerancia a fallos
    6.2 Causas de los fallos
    6.3 Caracterización de los fallos
    6.4 Filosofías de diseño para combatir los fallos
    6.5 Redundancia
    6.5.1 Redundancia hardware
    6.5.2 Redundancia software
    6.5.3 Redundancia informacional
    6.5.4 Redundancia en el tiempo
    6.6 Métodos de evaluación de sistemas tolerantes a fallos
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EVALUACIONES PREVISTAS

Examen ordinario en junio y extraordinario en septiembre. Ambos exámenes serán escritos.

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BIBLIOGRAFÍA