Arquitectura de Computadoras

Del 7 de noviembre al 2 de diciembre de 2011.

Materia corta del Programa de Profesores Visitantes.

Profesor: Dr. Adrián Cristal (Barcelona Supercomputing Center, España).

Objetivos: Entender los principios del diseño de los procesadores actuales, incluyendo los conceptos que hay detrás del juego de instrucciones, del paralelismo a nivel de instrucción, de la segmentación de los procesadores y de la jerarquía de memoria, y conceptos básicos de multiprocesadores. Entender la relación existente entre la tecnología disponible y la arquitectura; y cómo influye la arquitectura en la ejecución de un programa. Comparar y tomar medidas en los procesadores, ya sean reales o no, para lo cual será necesario familiarizarse con el uso de algunas herramientas y construir simuladores muy sencillos.

Puntaje: 2 puntos para la Licenciatura; 1 punto para el Doctorado (en trámite).

Carga horaria: Clases teórico/prácticas, 8 horas semanales, 4 semanas.

Horario: Lunes y miércoles de 13 a 17; laboratorio Turing.

Forma de evaluación: Trabajo práctico y examen final.

Materias correlativas: Organización del Computador 2, y es muy recomendado tener conocimientos básicos de programación en C/C++. 

Inscripción: Por mail, escribiendo a dcosta (at) dc.uba.ar.

Bibliografía:

• HENNESSY, D. y PATTERSON, D. A. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann. 4ª Ed. 2007. ISBN : 978-0-12-370490-0.

Programa:

• Fundamentos
  • Definición de Arquitectura
  • Clases de computadoras
  • Dependencias de la tecnologia
  • Medidas y principios de diseño cuantificables
• Pipeline
  • DataPath
  • ControlPath
  • Hazards
• Arquitecturas
  • Escalares
  • Super-Escalares
  • En-Orden y Fuera de Orden
• Paralelismo a nivel de Instrucción
  • Concepto
  • Técnicas de compilación básicas
  • Predicción de saltos y predictores de saltos
  • Scheduling de instrucciones estático y dinámico
• Jerarquía de Memoria
  • Memorias Caches
  • Pre-búsqueda
  • Memoria Virtual
• Multiprocesadores, Multithread y Multicores
  • Procesadores de memoria compartida
  • Coherencia de memoria
  • Procesadores de memoria compartida distribuida
  • Procesadores distribuidos
  • Sincronización
  • Modelos de consistencia de memoria
  • Procesadores multithreads
  • Procesadores multicores

Acerca del Profesor:

Adrián Cristal completó su Licenciatura en Ciencias de la Computación en la UBA en 1995, y su Doctorado en la Universitat Politecnica de Catalunya (UPC) en 2006. Su tesis, "Kilo-Instruction Processors", recibió la calificación "Cum Laude". Fue docente en la UBA (1992-1995) y en la UPC (2000-2006). Desde 2006 trabaja en el Barcelona Supercomputing Center, en el grupo Computer Architecture for Parallel Paradigms. Desde 2009 es Investigador Científico del CSIC.