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Diseño de Procesadores
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Diseño de Procesadores CÓDIGO: 139263221
- Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
- Titulación: Grado en Ingeniería Informática
- Plan de Estudios: 2010 (publicado en 21-03-2011)
- Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
- Itinerario/Intensificación: Ingeniería de Computadores
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Arquitectura y Tecnología de Computadores
  • Ingeniería de Sistemas y Automática
- Curso: 3
- Carácter: Obligatoria
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.ull.es/view/centros/etsii/Tercero_5/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Español e Inglés


2. Requisitos para cursar la asignatura
No existen requisitos para cursar la asignatura


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: JOSE DEMETRIO PIÑEIRO VERA
- Grupo: Grupo único de mañana de itinerario
- Departamento: Ingeniería Informática y de Sistemas
- Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
- Lugar Tutoría: Laboratorio de Computadoras y Control, Planta 0 del Edf. de Física y Matemáticas
- Horario Tutoría: 1er Semestre: Lunes y Martes de 13:00 a 15:00, Viernes de 11:30 a 13:30; 2º Semestre: Martes y Miércoles de 13:00 a 15:00, Viernes de 11:30 a 13:30
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318278
- Correo electrónico: jpineiro@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: PEDRO A. TOLEDO DELGADO
- Grupo: Grupo único de mañana de itinerario
- Departamento: Ingeniería Informática y de Sistemas
- Área de conocimiento: Arquitectura y Tecnología de Computadores
- Lugar Tutoría: Segunda planta Torre Profesor Agustín Arévalo. El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma.
- Horario Tutoría: Martes, de 16:00h. a 19:00h y Viernes de 10:00h a 13:00h. En el aula virtual se dispondrá de un enlace a la herramienta Calendar de Google para solicitar tutorías (se debe acceder a la misma desde la cuenta ull.edu.es del alumno). En dicho calendario se podrán ver las horas disponibles (no ocupadas por otros alumnos) y las modificaciones que se puedan producir en este horario por circunstancias puntuales, las cuales también serán avisadas en el aula virtual de la asignatura y/o en la puerta del despacho.
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318276
- Correo electrónico: pedro.toledo@ull.edu.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Itinerario 2: Ingeniería de Computadores
- Perfil profesional: Ingeniero Técnico en Informática


5. Competencias
Competencias Generales
[CG4] Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de este anexo.
[CG6] Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de este anexo.
Módulo Arquitectura y Tecnología de Computadores
[E1] Capacidad para modelizar procesadores y sistemas computadores.
[E2] Capacidad para resolver problemas de diseño hardware en sistemas empotrados.
[E3] Capacidad de diseñar procesadores simples y sus interfaces.
Tecnología Específica / Itinerario: Ingeniería de Computadores
[C31] Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones.
[C32] Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas.
[C34] Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones.
[C35] Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.
Transversales
[T1] Capacidad de actuar autónomamente.
[T2] Tener iniciativa y ser resolutivo.
[T3] Tener iniciativa para aportar y/o evaluar soluciones alternativas o novedosas a los problemas, demostrando flexibilidad y profesionalidad a la hora de considerar distintos criterios de evaluación.
[T6] Capacidad de comunicación efectiva en inglés.
[T7] Capacidad de comunicación efectiva (en expresión y comprensión) oral y escrita, con especial énfasis en la redacción de documentación técnica.
[T9] Capacidad para argumentar y justificar lógicamente las decisiones tomadas y las opiniones.
[T10] Capacidad de integrarse rápidamente y trabajar eficientemente en equipos unidisciplinares y de colaborar en un entorno multidisciplinar.
[T12] Capacidad de relación interpersonal.
[T13] Capacidad para encontrar, relacionar y estructurar información proveniente de diversas fuentes y de integrar ideas y conocimientos.
[T14] Poseer las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores o mejorar su formación con un cierto grado de autonomía.
[T15] Capacidad de tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles).
[T16] Capacidad de planificación y organización del trabajo personal.
[T19] Capacidad de adaptación a los cambios organizativos o tecnológicos.
[T20] Capacidad de trabajar en situaciones de falta de información y/o con restricciones temporales y/o de recursos.
[T21] Capacidad para el razonamiento crítico, lógico y matemático.
[T22] Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio.
[T23] Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales.
[T25] Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Módulo I: Niveles de descripción del procesador: Arquitectura y Organización
- Profesor/a: A determinar
- Temas (epígrafes):

1. Modelado de la Arquitectura: Diagramas de flujo IS (Instruction Set)
2. Modelado de la Microarquitectura: Camino de Datos y Unidad de Control
3. Definición del modelo FSMD del procesador
4. Diseño de la unidad de control
5. Ejemplos de camino de datos simples, realizaciones uni y multiciclo

Módulo II: Lenguajes para modelado y simulación de procesadores a nivel RT y a nivel de sistema
- Profesor/a: A determinar
- Temas (epígrafes):

6. Ejemplos en Verilog de bloques funcionales simples
7. Modelado a nivel de sistema: System C, SystemVerilog…
8. Tecnologías de prototipado de procesadores. Núcleos de procesadores abiertos

Módulo III: Mejoras del rendimiento del camino de datos
- Profesor/a: A determinar
- Temas (epígrafes):

9. Compartición de unidades funcionales y segmentación
10. Riesgos de la segmentación
11. La Interfaz con memoria
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor/a: A determinar
- Temas: 5 y siguientes.
A partir del tema 5 se empiezan a usar herramientas de desarrollo de gran complejidad, acompañadas de una extensa literatura disponible exclusivamente en inglés. Tanto en el trabajo en el laboratorio como en el trabajo individual será necesario el estudio y aplicación de esta literatura que requiere trabajo de comprensión del inglés escrito. Además será necesario realizar actividades de redacción en inglés como parte de los entregables.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La asignatura tiene un carácter fundamentalmente práctico, en base a la realización de miniproyectos ilustrativos de varias partes del temario. Esos proyectos se empiezan a realizar en cuanto se ha cubierto la parte relevante del temario teórico, de forma que se simultanea la clase teórica y la clase práctica en laboratorio


Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  20.00      20  [CG4], [CG6], [T7], [T14], [T23], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  30.00      30  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T3], [T7], [T9], [T10], [T12], [T13], [T14], [T15], [T20], [T21], [T22], [T23], [T25], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Realización de trabajos (individual/grupal)     45.00   45  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T3], [T7], [T9], [T10], [T12], [T14], [T15], [T16], [T19], [T21], [T22], [T23], [T25], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Estudio/preparación clases teóricas     10.00   10  [CG4], [CG6], [T1], [T6], [T7], [T13], [T19], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Realización de exámenes  4.00      4  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T9], [T20], [T21], [T22], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Asistencia a tutorías  6.00      6  [CG4], [CG6], [T1], [T10], [T12], [T13], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Estudio autónomo individual o en grupo     35.00   35  [CG4], [CG6], [T1], [T7], [T10], [T13], [T14], [T16], [T19], [T20], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]
Total horas  60   90   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
Computer Organization and Design, 4 Ed.: The Hardware/Software Interface (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design). David A. Patterson, John L. Hennessy. 2008
Computer Organization and Embedded Systems, 6 ed. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic, Safwat Zaky, Naraig Manjikian. 2011
Digital Design and Computer Architecture. David Harris, Sarah Harris. 2007
Bibliografía complementaria
Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th Ed. John L. Hennessy, David A. Patterson
Otros recursos
Materiales didácticos y documentación de las aplicaciones usadas en el laboratorio.
Artículos y tutoriales sobre temas específicos


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación continua se realiza en base a las pruebas con la ponderación de la tabla de más abajo. Destaca la valoración del trabajo realizado en el laboratorio y su presentación en informes. En caso de no haber superado la evaluación continua o de haber renunciado a la misma, se podrá optar a una evaluación alternativa en cada convocatoria. Dicha evaluación alternativa consistirá en la presentación y defensa de distintas tareas propuestas, similares a las desarrolladas durante el curso. La evaluación será ponderada de acuerdo a los criterios de abajo salvo el 5% de "Asistencia y participación regular..." que se agregará a "Trabajos y Proyectos", quedando ponderado este último con un total de un 20%.
Los informes a entregar deberán contener secciones redactada en inglés (dependiendo del tipo de entregable: un resumen, una introducción al trabajo, las conclusiones finales), que permitirá evaluar además la capacidad de expresión efectiva en esta lengua.
Tanto en el sistema de evaluación descrito como cualquier otro aspecto de la evaluación se estará a lo dispuesto en el Reglamento de Evaluación y Calificación de la ULL (BOC de 19 de enero de 2016).





Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Trabajos y proyectos  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T3], [T7], [T9], [T10], [T12], [T13], [T14], [T15], [T16], [T19], [T21], [T22], [T23], [T25], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]   - Adecuación a lo solicitado
- Nivel de conocimientos adquiridos.
- Concreción en la redacción/exposición 
 15% 
Informes memorias de prácticas  [CG4], [CG6], [T1], [T6], [T7], [T13], [T19], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]   - Adecuación a lo solicitado.
- Concreción en la redacción. 
 30% 
Valoración de las actividades prácticas en el laboratorio  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T3], [T7], [T9], [T10], [T12], [T14], [T15], [T20], [T21], [T23], [T25], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]   - Nivel de conocimientos demostrado
- Consecución de objetivos
- Prestaciones de los diseños 
 50% 
Asistencia y participación regular a todas las actividades de la asignatura  [CG4], [CG6], [T1], [T2], [T3], [T7], [T9], [T10], [T12], [T14], [T15], [T20], [T21], [T23], [T25], [E1], [E2], [E3], [C31], [C32], [C34], [C35]   - Asistencia Activa e interés demostrado
- Calidad e interés de las intervenciones 
 5% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Diseñar procesadores de arquitectura simple, su organización interna y la arquitectura de su juego de instrucciones
Diseñar sistemas computadores completos funcionales mediante el uso de tecnologías de prototipado
Evaluar el rendimiento de un sistema estudiando las mejoras posibles en arquitectura o en su estructura interna en el contexto de un problema concreto
Diseñar procesadores/sistemas que incluyan mecanismos de paralelismo básicos
 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 El cronograma indica cómo la parte teórica del programa se intenta cubrir brevemente para empezar a simultanearlas con su aplicación práctica. Hacia la mitad de la asignatura van predominando ya las actividades prácticas.
La distribución de los temas por semana es orientativa, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente. 


Segundo Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  1, 2   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   3.00   7 
Semana 2:  2, 3   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   3.00   7 
Semana 3:  3, 4   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   4.00   8 
Semana 4:  4, 5   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   4.00   8 
Semana 5:  5, 6   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones
Presentación de Entregables. 
 4.00   5.00   9 
Semana 6:  6   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones,
Tutoría Académico-Formativa 
 4.00   5.00   9 
Semana 7:  6   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones,
Tutoría Académico-Formativa 
 4.00   6.00   10 
Semana 8:  7   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones,
Tutoría Académico-Formativa 
 4.00   6.00   10 
Semana 9:  7, 8   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   8.00   12 
Semana 10:  9, 10   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones,
Presentación de Entregables.
Tutoría Académico-Formativa 
 4.00   8.00   12 
Semana 11:  11   Clases Teóricas y Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   8.00   12 
Semana 12:     Clases Prácticas/Demostraciones,
Tutoría Académico-Formativa 
 4.00   8.00   12 
Semana 13:     Clases Prácticas/Demostraciones   4.00   6.00   10 
Semana 14:     Clases Prácticas/Demostraciones,
Presentación de Trabajos 
 3.00   6.00   9 
Semana 15:     Clases Prácticas/Demostraciones,
Tutoría Académico-Formativa 
 3.00   6.00   9 
Semanas 16 a 18:  Evaluación   Presentación de Entregables.
Evaluación y trabajo autónomo del alumno para la preparación de la evaluación 
 2.00   4.00   6 
Total horas 60 90 150

Fecha de última modificación: 17-10-2017
Fecha de aprobación: 27-07-2017