• Descripción

En esta asignatura se profundiza en el conocimiento de arquitecturas avanzadas de computadores actuales. Por un lado se ampliarán los conocimientos previos en Fundamentos y Estructura de Computadores y Arquitectura de Computadores. Por otro lado se presentarán distintos modelos de arquitecturas de procesadores actuales. Entre ellos se estudiarán arquitecturas de altas prestaciones, multicores o arquitecturas GPU. 

No obstante, no sólo se discutirán los aspectos puramente arquitectónicos de dichos sistemas, también se presentarán los distintos paradigmas de programación asociados a dichas arquitecturas.

• La asignatura en el conjunto del plan de estudios

Esta asignatura profundiza en conceptos de arquitectura de computadores presentes en las arquitecturas de procesadores actuales. Entre otros, se presentan las arquitecturas multi-hilo, arquitecturas multicore y arquitecturas GPUs. Los conceptos básicos necesarios para poder realizar esta asignatura se han visto en las asignaturas de  Fundamentos de Computadores, Estructura de Computadores y en Arquitectura de computadores.

La asignatura tiene un fuerte componente práctico. Las prácticas se realizarán en las distintas arquitecturas actuales presentadas y se estudiarán los distintos paradigmas de programación asociados.

• Información previa a la matrícula

Se recomienda cursar Arquitectura de computadores antes de esta asignatura, ya que es la previa en el itinerario 'ingeniería de computadores' dentro del grado.

• Objetivos y competencias

Los objectivos de esta asignatura son los siguientes:

• Conocer las arquitecturas (paralelas) que nos permiten poder desarrollar algoritmos y aplicaciones de altas prestaciones.

• Saber clasificar las diferentes arquitecturas actuales en base a diferentes parámetros que las definen.

• Conocer las diferentes estrategias de paralelización, y saber realizar programas parallelos basados en los diferentes modelos de programación disponibles.

• Saber utilizar las diferentes métricas para medir el rendimiento de programas paralelos.

• Conocer el problema de la coherencia de memoria, y los diferentes mecanismos y protocolos aplicados a multicomputadores y multiprocesadores.

• Entender cuáles son los beneficios de las arquitecturas que explotan el paralelismo a nivel de hilo.

• Conocer qué tipo de arquitecturas multihilo hay y cuáles son las propiedades de cada una.

• Entender en detalle las arquitecturas multinúcleo y las diferentes características que pueden hacer variar más el diseño y su rendimiento.

• Estudiar cuáles son los factores ligados al modelo de programación que hay que tener en cuenta a la hora de desarrollar aplicaciones multihilo.

• Entender las diferencias y similitudes entre las arquitecturas CPU y GPU y conocer las características de las arquitecturas gráficas modernas.

• Entender la creciente importancia de la programación masivamente paralela y las motivaciones de la computación de propósito general para GPUs.

• Desarrollar los conceptos fundamentales para programar dispositivos GPU y los conceptos básicos de CUDA y OpenCL.

• Contenidos

La asignatura está formada por cinco módulos que cubren los objetivos y competencias expuestas previamente:

Módulo 1: Introducción a las arquitecturas paralelas.

Módulo 2: Multiprocessadors vs Multicomputadores

Módulo 3: Arquitecturas Multi-Hilo (Multi-core)

Módulo 4: Rendimiento en arquitecturas multi-hilo

Módulo 5: Arquitecturas basadas en computación gráfica (GPU)

• Consulta de los recursos de aprendizaje de la UOC para la asignatura

• Informaciones sobre la evaluación en la UOC

En la UOC, la evaluación generalmente es virtual. Se estructura en torno a la evaluación continua, que incluye diferentes actividades o retos; la evaluación final, que se lleva a cabo mediante pruebas o exámenes, y el trabajo final de la titulación.

Las actividades o pruebas de evaluación pueden ser escritas y/o audiovisuales, con preguntas aleatorias, pruebas orales síncronas o asíncronas, etc., de acuerdo con lo que decida cada equipo docente. Los trabajos finales representan el cierre de un proceso formativo que implica la realización de un trabajo original y tutorizado que tiene como objetivo demostrar la adquisición competencial hecha a lo largo del programa.

Para verificar la identidad del estudiante y la autoría de las pruebas de evaluación, la UOC se reserva la potestad de aplicar diferentes sistemas de reconocimiento de la identidad y de detección del plagio. Con este objetivo, la UOC puede llevar a cabo grabación audiovisual o usar métodos o técnicas de supervisión durante la ejecución de cualquier actividad académica.

Asimismo, la UOC puede exigir al estudiante el uso de dispositivos electrónicos (micrófonos, cámaras u otras herramientas) o software específico durante la evaluación. Es responsabilidad del estudiante asegurar que estos dispositivos funcionan correctamente.

El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de las actividades académicas. La web sobre integridad académica y plagio de la UOC contiene información al respecto.

La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; la suplantación de identidad; la aceptación o la obtención de cualquier actividad académica a cambio o no de una contraprestación; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o el uso de material, software o dispositivos no autorizados en el plan docente o el enunciado de la actividad académica, incluida la inteligencia artificial y la traducción automática, entre otras, son conductas irregulares en la evaluación que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.

Estas conductas irregulares pueden conllevar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables definidas en el plan docente -incluidas las pruebas finales- o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales, software o dispositivos no autorizados durante las pruebas (como el uso de inteligencia artificial no permitida, redes sociales o buscadores de información en internet), porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas de otros estudiantes, etc.) sin la citación correspondiente, por la compraventa de actividades académicas, o porque se ha llevado a cabo cualquier otra conducta irregular.

Asimismo, y de acuerdo con la normativa académica, las conductas irregulares en la evaluación también pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda, de conformidad con lo establecido en la normativa de convivencia de la UOC.

En el marco del proceso de evaluación, la UOC se reserva la potestad de:

• Solicitar al estudiante que acredite su identidad según lo establecido en la normativa académica.
• Solicitar al estudiante que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación, tanto en la evaluación continua como en la evaluación final, a través de una entrevista oral síncrona, que puede ser objeto de grabación audiovisual, o por los medios establecidos por la UOC. Estos medios tienen el objetivo de verificar los conocimientos y las competencias que garanticen la identidad del estudiante. Si no es posible garantizar que el estudiante es el autor de la prueba, esta puede ser calificada con una D, en el caso de la evaluación continua, o con un suspenso, en el caso de la evaluación final.

Inteligencia artificial en el marco de la evaluación

La UOC reconoce el valor y el potencial de la inteligencia artificial (IA) en el ámbito educativo y, a su vez, pone de manifiesto los riesgos que supone si no se utiliza de forma ética, crítica y responsable. En este sentido, en cada actividad de evaluación se informará al estudiantado sobre las herramientas y los recursos de IA que se pueden utilizar y en qué condiciones. Por su parte, el estudiantado se compromete a seguir las indicaciones de la UOC a la hora de realizar las actividades de evaluación y de citar las herramientas utilizadas y, concretamente, a identificar los textos o imágenes generados por sistemas de IA, los cuales no podrá presentar como si fueran propios.

Respecto a usar o no la IA para resolver una actividad, el enunciado de las actividades de evaluación indica las limitaciones en el uso de estas herramientas. Debe tenerse en cuenta que usarlas de manera inadecuada, como por ejemplo en actividades en las que no están permitidas o no citarlas en las actividades en las que sí lo están, puede considerarse una conducta irregular en la evaluación. En caso de duda, se recomienda que, antes entregar la actividad, se haga llegar una consulta al profesorado colaborador del aula.

• Consulta del modelo de evaluación