Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
COMPUTADORES AVANZADOS
Código:
42338
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
347 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (CR)
Curso académico:
2021-22
Centro:
108 - E.SUPERIOR DE INFORMATICA ( CIUDAD REAL )
Grupo(s):
20 
Curso:
4
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
N
Página web:
https://campusvirtual.uclm.es
Bilingüe:
N
Profesor: MARIA JOSE SANTOFIMIA ROMERO - Grupo(s): 20 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
3.08
TECNOLOGÍAS Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN
3724
mariajose.santofimia@uclm.es
Disponible en https://esi.uclm.es/categories/profesorado-y-tutorias

2. REQUISITOS PREVIOS

Para cursar esta materia es aconsejable haber superado los módulos de Formación Básica y el módulo Común a la Rama de Informática.

Especialmente conveniente es haber superado las asignaturas de la materia Ingeniería de Computadores (Tecnología, Estructura, Organización y Arquitectura de Computadores) así como las asignaturas Programación Concurrente y de Tiempo Real y Sistemas Operativos II. También es básico tener unos conocimientos mínimos de la materia Fundamentos Matemáticos de la Informática.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Debido, sobre todo, a la capacidad actual de integrar cada vez más procesadores en un solo chip, las arquitecturas de computación paralela, antes exclusivas de grandes máquinas, están hoy presentes en todos los rangos de sistemas computadores. Es pues fundamental que el graduado en Informática con perfil de Ingeniería de Computadores conozca las arquitecturas paralelas que hay en el mercado, profundice en su diseño, estructura y funcionamiento y sea capaz de desarrollar software eficiente para las mismas.

Y precisamente estas son las principales competencias que el estudiante aprenderá en la asignatura. Ello le dejará preparado para formar parte de equipos de trabajo que necesiten diseñar o evaluar arquitecturas avanzadas así como desarrollar código eficiente para plataformas con una arquitectura de múltiples procesadores.

La asignatura forma parte del módulo y materia Tecnología Específica de Ingeniería de Computadores que amplía y profundiza en las competencias de la materia Ingeniería de Computadores que le sirven de base. Su relación es especialmente estrecha con las asignaturas Estructura de Computadores, Organización de Computadores y Arquitectura de Computadores ya que todas ellas están en el ámbito de la arquitectura de computadores.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
IC03 Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computadores, incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, así como desarrollar y optimizar software para las mismas.
INS04 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
INS05 Capacidad para argumentar y justificar lógicamente las decisiones tomadas y las opiniones.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Usar y programar adecuadamente arquitecturas multiprocesador.
Reconocer diferentes tipos de arquitecturas paralelas.
Resultados adicionales
Descripción
Comprender las opciones de diseño de los multiprocesadores en relación con las interacciones entre tecnología, arquitectura, software, compiladores, coste, consumo, rendimiento y demandas del mercado.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introducción a los computadores avanzados
    • Tema 1.1: Computadores avanzados: situación actual
    • Tema 1.2: Conceptos de paralelismo
    • Tema 1.3: Computadores paralelos
    • Tema 1.4: Rendimiento
  • Tema 2: Programación paralela
    • Tema 2.1: Modelos de programación paralela
    • Tema 2.2: Diseño de programas paralelos
  • Tema 3: Multiprocesadores UMA
    • Tema 3.1: Introducción
    • Tema 3.2: Redes de conexión en computadores UMA
    • Tema 3.3: Cachés en computadores UMA
    • Tema 3.4: Consistencia de memoria
    • Tema 3.5: Sincronización
  • Tema 4: Computadores MIMD escalables
    • Tema 4.1: Escalabilidad
    • Tema 4.2: Paso de mensajes
    • Tema 4.3: Redes de conexión
    • Tema 4.4: Coherencia caché escalable: protocolos basados en directorio
    • Tema 4.5: Sincronización
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

Las prácticas de laboratorio se realizarán fundamentalmente en CUDA y MPI por lo que estudiaremos dichas herramientas de programación paralela y la arquitectura de las GPU.


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC03 1.8 45 N N Estudio individual (EST)
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC03 INS01 INS02 INS04 INS05 PER04 SIS01 SIS03 SIS04 SIS05 0.9 22.5 S N Realización de trabajos teóricos, problemas o casos (RES)
Otra actividad no presencial [AUTÓNOMA] Prácticas IC03 INS01 INS02 INS04 SIS05 0.9 22.5 N N Preparación de prácticas de laboratorio (PLAB)
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas IC03 INS04 INS05 0.72 18 S S Realización y evaluación de las prácticas (LAB)
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas IC03 INS04 INS05 SIS01 0.6 15 S N Seminarios de problemas y casos (PRO)
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral IC03 0.6 15 N N Exposición del temario por parte del profesor (MAG)
Tutorías individuales [PRESENCIAL] Otra metodología IC03 0.18 4.5 N N Tutorías individuales o en pequeños grupos en el despacho del profesor, clase o laboratorio (TUT)
Otra actividad presencial [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación IC03 INS04 INS05 0.15 3.75 S S Realización de la prueba parcial 1 correspondiente a la 1ª mitad del temario de la asignatura (EVA)
Otra actividad presencial [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación IC03 INS04 INS05 0.15 3.75 S S Realización de la prueba parcial 2 correspondiente a la 2ª mitad del temario de la asignatura (EVA)
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Prueba final 0.00% 50.00% Actividad obligatoria y recuperable
a realizar en la fecha prevista para
el examen final de la convocatoria
ordinaria.
Prueba 25.00% 0.00% Prueba parcial 1. Actividad
obligatoria y recuperable a realizar
al final de la primera mitad del
periodo docente.
Prueba 25.00% 0.00% Prueba parcial 2. Actividad
obligatoria y recuperable a realizar
en la fecha prevista para los
exámenes finales de la
convocatoria ordinaria. En esta
fecha se realizará la recuperación
para la convocatoria ordinaria de
la prueba parcial 1.
Realización de prácticas en laboratorio 25.00% 25.00% Actividad obligatoria y recuperable
a realizar en las sesiones de
laboratorio.
Elaboración de trabajos teóricos 15.00% 15.00% Actividad no obligatoria y
recuperable a realizar antes del fin
del periodo docente
Presentación oral de temas 10.00% 10.00% Actividad no obligatoria y
recuperable. A realizar en las
sesiones de teoría/laboratorio para
los estudiantes de la modalidad
continua. Los estudiantes de
modalidad no continua serán
evaluados de esta actividad a
través de un sistema alternativo en
la convocatoria ordinaria.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 6 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 13.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    En las actividades obligatorias se debe obtener un mínimo de 4 sobre 10 para considerar la actividad superada y poder aprobar la asignatura. La valoración de las actividades será global y, por tanto, se debe expresar por medio de una única nota. En las actividades recuperables existe una prueba de evaluación alternativa en la convocatoria extraordinaria.

    Las pruebas parciales serán comunes para todos los grupos de teoría/laboratorio de la asignatura y serán calificadas por los profesores de la asignatura de forma horizontal, es decir, cada una de las partes de las pruebas parciales serán evaluada por el mismo profesor para todos los estudiantes.

    El estudiante aprueba la asignatura si obtiene un mínimo de 50 puntos sobre 100 con las valoraciones de cada actividad de evaluación y supera todas las actividades obligatorias.

    Para los estudiantes que no aprueben la asignatura en la convocatoria ordinaria, la calificación de las actividades superadas se conservará para la convocatoria extraordinaria. Si una actividad no es recuperable, su valoración se conservará para la convocatoria extraordinaria aunque no se haya superado. En el caso de actividades recuperables superadas, el estudiante podrá presentarse a la evaluación alternativa de esas actividades en la convocatoria extraordinaria y, en ese caso, la nota final de la actividad corresponderá a la última nota obtenida.

    La calificación de las actividades superadas en cualquier convocatoria, exceptuando las pruebas parciales, se conservará para el próximo curso académico a petición del estudiante siempre que ésta sea igual o superior a 5 y no se modifique las actividades formativas y los criterios de evaluación de la asignatura en el próximo curso académico. La no comparecencia a ninguna de las dos pruebas parciales durante el examen final supondrá la calificación de "No presentado". Si el estudiante no ha superado alguna actividad de evaluación obligatoria, la nota final en la asignatura no puede superar el 4 sobre 10.
  • Evaluación no continua:
    Los estudiantes pueden solicitar, al principio del cuatrimestre, acogerse a la modalidad de evaluación no continua. Del mismo modo, el estudiante podrá cambiarse a la modalidad de evaluación no continua siempre que no haya participado durante el periodo de impartición de clases en actividades evaluables que supongan en su conjunto al menos el 50% de la evaluación total de la asignatura. Si un estudiante ha alcanzado ese 50% de actividades evaluables o si, en cualquier caso, el periodo de clases hubiera finalizado, se considerará en evaluación continua sin posibilidad de cambiar de modalidad de evaluación.

    Los estudiantes que se acogen a la modalidad de evaluación no continua serán calificados globalmente, en 2 convocatorias anuales, una ordinaria y otra extraordinaria, evaluándose el 100% de las competencias, a través de los sistemas de evaluación indicados en la columna "Evaluación no continua".

    En la modalidad de evaluación "no continua" no existe la obligatoriedad de conservar la nota obtenida por el estudiante en las actividades o pruebas (de progreso o parciales) que haya realizado en modalidad de evaluación continua.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Se realizarán pruebas de evaluación para todas las actividades recuperables.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Mismas características que en la convocatoria extraordinaria.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 45
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 22.5
Otra actividad no presencial [AUTÓNOMA][Prácticas] 22.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 18
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 15
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 15
Tutorías individuales [PRESENCIAL][Otra metodología] 4.5

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Comentarios generales sobre la planificación: La asignatura se imparte en tres sesiones semanales de 1,5 horas.
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
CUDA Toolkit Documentation https://docs.nvidia.com/cuda/  
Message Passing Interface Forum http://www.mpi-forum.org  
 
 
Kumar, V., Grama, A., Gupta, A. y G. Karypis Introduction to Parallel Computing. Second Ed. Addison-Wesley 2003  
Culler, D. E. y J. P. Singh Parallel Computer Architecture, A Software/Hardware Approach Morgan Kauffman 1999  
Hennessy, J. L. y D. A. Patterson Computer Architecture. A Quantitative Approach. Fifth Edition Morgan Kaufmann 2011  



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