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Academic Year/course: 2021/22

30215 - Computer architecture and organisation 2


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
30215 - Computer architecture and organisation 2
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
439 - Bachelor's Degree in Informatics Engineering
443 - Bachelor's Degree in Informatics Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. The student will learn the basic elements of a computer and how they relate to computer performance, by means of the case study (problem-solving, lab sessions, and assignments).

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures (2 h per week)
  • Problem-solving sessions (1 h per week)
  • Lab sessions (1 h per week on average)
  • Self-assessment tasks, assignments and course projects (about 85 h)
  • Assessment tasks (5 h)

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  • Design of a complex digital system.
  • Introduction to performance analysis.
  • Processor organization: monocycle and multicycle non-pipelined machines. Exceptions and processor's modes. Pipelining.
  • Memory system: memory types, the principle of locality, memory hierarchy, cache memories and main memory organization.
  • Buses and I/O devices.

4.4. Course planning and calendar

The course's schedule abides by the academic calendar of the University of Zargoza and EINA.


Curso Académico: 2021/22

30215 - Arquitectura y organización de computadores 2


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
30215 - Arquitectura y organización de computadores 2
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
439 - Graduado en Ingeniería Informática
443 - Graduado en Ingeniería Informática
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

  • Presentar los modelos básicos de evaluación del rendimiento de un computador y su aplicación.
  • Introducir la organización y funcionamiento de un sistema básico procesador - memoria - periféricos, para que pueda realizarse una programación eficiente, y para que pueda abordarse el estudio, uso o diseño de sistemas complejos.
  • Mejorar la capacidad de diseño lógico para poder enfentarse a problemas de mayor entidad como el diseño de un procesador sencillo, o un interfaz de entrada salida.

Se trata de una asignatura cuyos contenidos evaluables por si solos todavía no dan capacidades directas al estudiante para aportar a la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), sin embargo, son imprescindibles para fundamentar los conocimientos posteriores del resto de la titulación que sí se relacionan más directamente con los ODS y por lo tanto la Agenda 2030.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura completa el cuerpo mínimo de conocimientos imprescindibles en Ingeniería Informática relativos a la organización y arquitectura de computadores, que se comenzaron a introducir en Introducción a los Computadores, Arquitectura y Organización de Computadores 1, y parcialmente en Sistemas Operativos. Estos conocimientos se consolidarán en la asignatura Proyecto Hardware, posterior en el plan de estudios.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda haber cursado y aprobado las asignaturas Introducción a los Computadores y Arquitectura y Organización de Computadores 1. 

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

Aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.

Conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Comprende la importancia de la medida de prestaciones en el mundo de los computadores y cómo se realiza.

Comprende la segmentación, las ventajas que aporta, sus problemas y sus métodos de solución básicos.

Comprende la utilidad de la jerarquía de memoria y los principios en que se basa.

Comprende el funcionamiento de un sistema de memoria con cache.

Comprende el funcionamiento y utilidad de los buses.

Conoce las características de algunos dispositivos de entrada/salida típicos.

Es capaz de utilizar los conocimientos anteriores para diseñar un procesador sencillo, una memoria cache, o un interfaz de bus o entrada/salida.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Las destrezas y competencias adquiridas permiten realizar medidas básicas de rendimiento, mejorar la eficiencia en el diseño y programación de soluciones informáticas, y valorar la adecuación de un sistema dado para satisfacer una necesidad determinada. Así mismo, proporcionan la base imprescindible para avanzar en la comprensión, programación eficiente y diseño de procesadores y sistemas más complejos.

Además se hace especial énfasis en la aplicación de los conocimientos a casos prácticos, y en la depuración y evaluación de las soluciones desarrolladas.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

En la Escuela de Ingeniería y Arquitectura del Campus Rio Ebro:

 

Existen dos caminos alternativos para la evaluación de esta asignatura:

1. Evaluación mediante examen global:  examen escrito de resolución de problemas y preguntas conceptuales, así como cuestiones relacionadas con las prácticas.

Las pruebas se realizarán en los periodos establecidos por el Centro. El horario de realización de las pruebas será definido por el profesorado de la asignatura con suficiente antelación.

2. Evaluación continua. Los alumnos realizarán durante el curso dos tipos de actividades de evaluación. Por un lado deben entregar resueltos los ejercicios que les solicite el profesor y ser capaces de explicar sus soluciones correctamente en el aula. Por otro lado deben realizar en plazo las prácticas de la asignatura y ser capaces de explicar sus decisiones de diseño. En caso de realizar estas actividades satisfactoriamente podrán trabajar en un conjunto de proyectos prácticos adicionales que sustituirán al examen final. Los profesores establecerán los plazos de presentación de estos proyectos con suficiente antelación.

 

En la Escuela Universitaria Politécnica de Teruel:

  1. Prueba escrita final que incluirá preguntas conceptuales, problemas, así como sobre aspectos relacionados con las prácticas (75% de la nota final).
  2. Trabajo académico durante el desarrollo de las prácticas, o examen de prácticas (25% de la nota final).

Hay que obtener un 4 sobre 10 en cada apartado para que promedie.

 

Las pruebas se realizarán en los periodos establecidos por el Centro. El horario de realización de las pruebas será definido por el profesorado de la asignatura con suficiente antelación.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El alumno aprenderá los elementos básicos de un computador y cómo afectan a su rendimiento mediante la resolución de casos prácticos: problemas, prácticas y proyectos.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

  • Asistencia con aprovechamiento a las clases presenciales
    • Campus Río Ebro: 2 h / semana, 2 grupos
    • Campus de Teruel: 2 h / semana, 1 grupo
  •  Resolución de problemas en grupos reducidos
    •  Campus Río Ebro: 1 h / semana, 4 grupos
    •  Campus de Teruel: 1 h / semana, 2 grupos
  • Realización de prácticas asistidas en laboratorio
    • Campus Río Ebro: 2 h por quincena, 10 grupos
    • Campus de Teruel: 1 h / semana, 2 grupos
  • Estudio y trabajo personal, para lo cual,  además del material utilizado en las clases y el laboratorio, se proporciona una colección de problemas y se proponen proyectos prácticos. Resolución de dudas  mediante tutorías personalizadas o en pequeños grupos (85 horas estimadas)
  • Realización de las pruebas de evaluación correspondientes (5 horas)

4.3. Programa

  • Diseño de un sistema digital complejo.
  • Introducción al análisis del rendimiento.
  • Organización del procesador: máquinas no segmentadas. Excepciones y modos del procesador. Segmentación.
  • Sistema de memoria: tipos de memorias, principio de localidad y jerarquía  de memoria, memorias cache, organización de la memoria principal.
  • Buses y dispositivos de entrada/salida.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos se ajusta al calendario y directrices fiajadas en el Calendario Académico de la Universidad de Zaragoza y por la Escuela de Ingeniería y Arquitectura.

La asignatura se compone de clases magistrales, clases participativas en grupos reducidos, prácticas de laboratorio, y trabajos de evaluación continua que pueden sustituir al examen final.