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Curso: 2017-2018

Universidad de Zaragoza, Zaragoza

Titulación: Graduado en Ingeniería Informática

Idioma: Español

Profesor(es): JESÚS ALASTRUEY, BENEDÉ ; VÍCTOR VIÑALS, YUFERA

Resumen: Breve presentación de la asignatura En esta asignatura se continúa la línea iniciada con las asignaturas “Arquitectura y Organización I  y II”, buscando aumentar y profundizar  los conocimientos teóricos y prácticos sobre organización del computador, arquitectura del procesador y su relación con el compilador,  en lo relativo a la ejecución vectorial y con múltiples flujos de instrucciones. Esta asignatura se complementa con la asignatura Procesadores Comerciales, pero pueden cursarse en cualquier orden. En primer lugar se estudian los procesadores vectoriales y las técnicas automáticas de compilación para extraer paralelismo vectorial, profundizándose en los supercomputadores vectoriales y en la extensiones vectoriales de los procesadores de propósito general. En segundo lugar se introducen los beneficios de un sistema multiprocesador, tales como disminuir el tiempo de ejecución de una aplicación, aumentar la productividad o mejorar la disponibilidad. Partiendo de las limitaciones de un procesador individual para aumentar el rendimiento, se explica en esta asignatura cómo aprovechar el creciente número de transistores disponibles en un chip para construir multiprocesadores mediante la replicación de procesadores. Para entender el diseño y el funcionamiento de un multiprocesador se abordan varios conceptos de su arquitectura y de su organización. En relación a la arquitectura (lenguaje máquina) se estudia el modelo de consistencia de memoria, la comunicación y la sincronización. En relación a la organización (estructura, función y control) se  estudian los elementos de un sistema multiprocesador: cache privadas y gestión de la coherencia,  red de interconexión, y soporte de a la consistencia, a la comunicación y  a la sincronización. Este estudio se extiende a varias escalas  de multiprocesadores: desde los multiprocesadores en chip a los sistemas escalables. Desde el punto de vista del usuario del multiprocesador, se exponen métricas de rendimiento, el papel del compilador y del programador de aplicaciones críticas,  la existencia de librerías de sincronización, comunicación y creación de threads, y estándares de programación paralela (p.e. OpenMP). A lo largo de todo el curso se hará hincapié en los aspectos de consumo energético relacionados con el escalado de tensión y frecuencia.

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