UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA COORDINACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA

COORDINACIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y VINCULACIÓN UNIVERSITARIA PROGRAMA DE UNIDAD DE APRENDIZAJE HOMOLOGADO

I. DATOS DE IDENTIFICACIÓN

1. Unidad académica (s):

6. HC: 2 HL: HT: 2 HPC: HCL: HE 2 CR 6

7. Etapa de formación a la que pertenece: _____Terminal_________________________________ 8. Carácter de la unidad de aprendizaje: Obligatoria _________ Optativa _____X_______

9. Requisitos para cursar la unidad de aprendizaje : Ninguno

CAMPUS ENSENADA:FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y DISEÑO, FACULTAD DE INGENIERÍA Y NEGOCIOS SAN QUINTÍN CAMPUS MEXICALI:FACULTAD DE INGENIERÍA, ESCUELA DE INGENIERÍA Y NEGOCIOS GUADALUPE VICTORIA CAMPUS TIJUANA:FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS E INGENIERÍA, FACULTAD DE INGENIERÍA Y NEGOCIOS

2. Programa (s) de estudio: (Técnico, Licenciatura (s)): INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN 3. Vigencia del plan: 2009-2 4. Nombre de la unidad de aprendizaje Microprocesadores Avanzados 5. Clave: 12140

Firmas Homologadas

Fecha de elaboración: Mayo da'l\:Wof8....-

Formuló:

Leocundo Aguilar N oriegaLuz Evelia López Chico

Vo.BoQ. Noemí Hemández Hemández ICargo: Subdirectora Facultad de Ciencias uírrlíc s

Vo.Bo Z~~~M.I.JoelMelchorOjedaRuiz / ~ /~Cargo: Subdirector Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño (Ensenada)

Yo. BoM.C. Lizzette Velasco AulcyCargo: Subdirectora Facultad de Inge ¡ería y

Yo. BoDra. Ana María Vázquez Es~~'iI-J.~Cargo: Subdirectora Escuela de

UNIVERSIDADAUTONOMA~~ UNIVERSIDAD·AUTON_DE BAJACALIFORNIA DE M.\ACH.lfVW\4....... DEBAJA CALIFORNIA

FACULTAD DE INGENIERIA,ARQUITECTURA Y DISEÑO

ENSENADA, B.C.

FACULTADDEINGENIERIA 1

II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO

El propósito de este curso consiste en desarrollar los aspectos prácticos básicos para la implementación de software para procesadores avanzados que logre hacer uso eficiente de las características principales del microprocesador y como consecuencia un alto desempeño. Como resultado de este se espera que se realicen proyectos en los cuales se observe el funcionamiento de un microprocesador cumpliendo las características anteriormente descritas.

III. COMPETENCIA (S) DEL CURSO

Diseñar e implementar software para procesadores avanzados de alto desempeño utilizando las plataformas y herramientas definidas para cada modelo para lograr el óptimo desempeño, considerando el trabajo en equipo.

IV. EVIDENCIA(S) DE DESEMPEÑO

Diseño e implementación de programas para un procesador avanzado, donde dicho programa logre un alto desempeño al hacer uso eficiente de las características principales del microprocesador.

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD I: INTRODUCCION COMPETENCIA: Analizar la evolución de los microprocesadores, comparando los diversos modelos, para identificar las características que al desarrollarse le proporcionan un alto desempeño, considerando la responsabilidad hacia el medio ambiente. CONTENIDO

DURACION (8 HORAS) HC: 4, HT: 4, HL: 0 1. Introducción

1.1. Definición de microprocesador 1.2. Historia y evolución de los microprocesadores 1.3. Clasificación de los microprocesadores

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD II: COMPETENCIA: Comprender de manera clara el funcionamiento y estructura del procesamiento de segmentación encauzada para identificar los procesos en los que su aplicación será óptima, considerando su influencia en el medio ambiente.

CONTENIDO

DURACION (8 HORAS) HC: 4, HT: 4, HL: 0 2. Procesadores de segmentación encauzada (pipeline).

2.1. Fundamentos de la segmentación 2.2. Arquitectura, estructura y funcionamiento del procesador de segmentación encauzada 2.3. Limitaciones de la segmentación

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD III: PROCESADORES SUPERESCALARES COMPETENCIA: Comprender de manera clara la organización de los procesadores superescalares para identificar los procesos en los que su aplicación será óptima, considerando su influencia en el medio ambiente.

CONTENIDO

DURACION (8 HORAS) HC: 4, HT: 4, HL: 0 3. Organización de los procesadores superescalares (superscalar).

3.1. De Segmentaciones escalar a superescalar 3.2. Aspectos de la segmentación superescalar.

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD IV: PROCESADORES SUPERESCALARES COMPETENCIA: Analizar detalladamente las diferentes técnicas de los procesadores superescalares para identificar las características que al aprovecharlas permiten hacer uso eficiente de las capacidades del microprocesador.

CONTENIDO

DURACION (8 HORAS) HC: 4, HT: 4, HL: 0 4. Técnicas de procesadores superescalares

4.1. Técnicas de flujo de instrucciones 4.2. Técnicas de flujo de datos de registro 4.3. Técnicas de flujo de datos de memoria

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD IV: FAMILIAS DE PROCESADORES DE VANGUARDIA COMPETENCIA: Analizar detenidamente las características de las familias de procesadores de vanguardia para determinar las diferencias y coincidencias, así como la directriz de desarrollo futuro, considerando el impacto al medio ambiente. CONTENIDO

DURACION (8 HORAS) HC: 4, HT: 4, HL: 0 5. Familias de Procesadores de vanguardia

5.1. Intel 5.2. Motorola 5.3. ARM 5.4. SPARC 5.5. MIPS 5.6. Otras

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD VI: TECNICAS AVANZADAS COMPETENCIA: Analizar de manera objetiva las técnicas avanzadas de flujo de instrucciones y de flujo de registro de datos para desarrollar aplicaciones que ejemplifique su funcionamiento, considerando el impacto al medio ambiente. CONTENIDO

DURACION (12 HORAS) HC: 6, HT: 6, HL: 0 6. Técnicas Avanzadas de Flujo de Instrucciones y Flujo de Registros de datos.

6.1. Introducción 6.2. Técnicas de predicción estática de saltos 6.3. Técnicas de predicción dinámica de saltos

V. DESARROLLO POR UNIDADES

UNIDAD VII: MULTIHILOS COMPETENCIA: Analizar de manera objetiva la ejecución multihilos para desarrollar aplicaciones que ejemplifique su funcionamiento y aprovechen sus ventajas, considerando el impacto al medio ambiente. CONTENIDO

DURACION (12 HORAS) HC: 6, HT: 6, HL: 0 7. Ejecución multi-hilos (Multiple threads)

7.1. Fundamentos 7.2. Ventajas 7.3. Clasificacion

VI. ESTRUCTURA DE LAS PRÁCTICAS

No. Competencia Descripción Material Duración

1

Analizar la evolución de los microprocesadores, comparando los diversos modelos, para identificar las características que al desarrollarse le proporcionan un alto desempeño, considerando la responsabilidad hacia el medio ambiente

Comparar diversos modelos de microprocesadores Caso de estudio 4 horas

2

Comprender de manera clara el funcionamiento y estructura del procesamiento de segmentación encauzada para identificar los procesos en los que su aplicación será óptima, considerando su influencia en el medio ambiente

Analizar el procesamiento de segmentación encauzada

Caso de estudio Simulador 4 horas

3

Comprender de manera clara la organización de los procesadores superescalares para identificar los procesos en los que su aplicación será óptima, considerando su influencia en el medio ambiente

Analizar la organización de los procesadores superescalares

Caso de estudio Simulador 4 horas

4

Analizar detalladamente las diferentes técnicas de los procesadores superescalares para identificar las características que al aprovecharlas permiten hacer uso eficiente de las capacidades del microprocesador

Utilizar técnicas de los procesadores superescalares

Caso de estudio Simulador 4 horas

5

Analizar detenidamente las características de las familias de procesadores de vanguardia para determinar las diferencias y coincidencias, así como la directriz de desarrollo futuro, considerando el impacto al medio ambiente

Realizar tabla comparativa de las familias de procesadores y analizar algún modelo

Caso de estudio Simulador 4 horas

6

Analizar de manera objetiva las técnicas avanzadas de flujo de instrucciones y de flujo de registro de datos para desarrollar aplicaciones que ejemplifique su funcionamiento, considerando el impacto al medio ambiente.

Comparar las técnicas de flujo de instrucciones y de flujo de registro de datos

Caso de estudio Simulador 6 horas

7

Analizar de manera objetiva la ejecución multihilos para desarrollar aplicaciones que ejemplifique su funcionamiento y aprovechen sus ventajas, considerando el impacto al medio ambiente.

Desarrollar una aplicación que ejemplifique ejecución multihilo

Caso de estudio Simulador 6 horas

VII. METODOLOGÍA DE TRABAJO • Exposición de conceptos y propiedades básicas de cada tema por parte del docente • Uso de tecnologías de la información para clarificación y demostración de conceptos • Utilización de técnicas de preguntas y respuestas, para la exploración del conocimiento adquirido. • Uso de herramientas computacionales para la resolución de ejemplos prácticos. • Resolución de casos a través de sesiones de taller individuales y/o en equipo.

VIII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Criterios de Acreditación: Para acreditar la unidad de aprendizaje se requiere: • Cumplir con el 80% de asistencia en ordinario y 40% de asistencia en extraordinario. • Presentar la totalidad de los exámenes parciales con promedio mínimo de 60 (sesenta)

Criterios de Calificación: • Se evaluará con mínimo 2 exámenes parciales cubriendo el 40%. • El 45% corresponde a la aprobación del laboratorio. • El 15% restante corresponde a la participación en clase para la resolución de problemas.

Criterios de Evaluación: La evaluación se desarrollará por medio de exámenes teóricos y entrega en tiempo y forma de los reportes de cada practica de laboratorio

IX. BIBLIOGRAFÍA Básica Complementaria

Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors,

John Shen McGraw-Hill, 2004

The Anatomy of a High-Performance Microprocessor: A Systems Perspective

Bruce Shriver and Bruce D. Shriver Wiley-IEEE Computer Society Pr, 1998

INTEL Microprocessors 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium ProProcessor, Pentium II, III, 4.

Barry B. Brey, Prentice Hall, 2005. ARM Architecture Reference Manual,

David Seal Addison-Wesley Professional, 2001.

Arquitectura de computadores. fundamentos de los procesadores superescalares (1ª) Shen, John Paul ; Lipasti, Mikko H. Mc Graw Hill

ISBN: 9788448146429

Procesamiento paralelo. teoría y programación (1ª ed.) Dormido Canto, Sebastián ; Sánchez Moreno, José ; Ros Muñoz, Salvador ; Hhernández Berlinches, Roberto ; Editorial: Sanz y Torres

ISBN: 9788496094109