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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Comp e Sist Digitais
 
Disciplina: PCS2032 - Arquitetura de Computadores
Computer Architecture

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Quadrimestral
Ativação: 01/01/2012 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
Apresentar os conceitos básicos de arquitetura de computadores e formas de analisar desempenho, custo e energia dos computadores. Estudar a organização e a arquitetura dos processadores, dos sistemas de memória e dos sistemas de entrada e saída utilizados nos computadores. Introduzir a organização avançada de computadores: pipeline, superescalares e multicore. Identificar as barreiras tecnológicas.

Goals:

To present the basic concepts about computer architecture, as well as approaches to analyze computer performance, cost and energy. To study the organization and architecture of processors, memory systems, I/O systems used in computers. To introduce advanced computer organization: pipeline, superscalars and multicore. To identify technological barriers.
 
Programa Resumido
Abstrações do Computador e Tecnologia. Instruções. Processador. Hierarquia de memória. Armazenamento e arquitetura de entrada e saída. Organização avançada de computadores.

Abstract:

Computer Abstractions and Technology. Instructions. The Processor. Memory Hierarchy. Storage and I/O architectures. Advanced computer organizations.
 
Programa
Abstrações do Computador e Tecnologia: caracterização de desempenho das arquiteturas, relações básicas e a Lei de Amdahl; análise de custo e barreiras de energia. Instruções: conceitos básicos de instrução, programa, UCP, memória, entrada e saída e multiprocessamento; formatos, tipos e conjuntos de instruções e modos de endereçamento. Processador: organizações seriais e paralelas ("pipeline") da UCP; arquiteturas RISC e CISC (características e fundamentos). Sistema de memória: hierarquia, memória cache e memória virtual. Armazenamento e arquitetura de entrada e saída: princípios de operação de periféricos (disco, fita, etc.). Organização avançada de computadores: multiprocessadores com memória compartilhada, multicore, clusters, GPUs.

Syllabus: PCS2032 - Computer Architecture

Computer Abstractions and Technology: characterization of computer architecture performance, basic relations and Amdahl´s Law; analyzes of cost and enrgy barriers. Instructions: basic concepts, programs, CPU, memory, I/O, multiprocessing; formats, types and instruction sets and addressing modes. Processor: serial and parallel (pipelining) CPU organizations; RISC and CISC architectures (features and background). Memory system: hierarchy, cache and virtual memory. Storage and I/O architectures: basic operation mechanisms (disk, tape, etc). Advanced Architectures: shared memory multiprocessors, multicores, clusters, GPUs.
 
Avaliação
     
Método
A teoria e os métodos de projeto são apresentados através de aulas expositivas dialogadas, intercaladas com aulas de exercícios. Os alunos utilizam ferramentas de software (por ex. VHDL) para o desenvolvimento de exercícios e projetos de sistemas digitais.

Evaluation method:

Theory and design methods are presented using dialogued lectures, and in-class exercises. Students will use software tools (such as VHDL) to develop exercises and digital systems projects.
Critério
Se MP < 5, então Nota Final = MP
Se MP >= 5 e T < 5, então Nota Final = T
Se MP >= 5 e T >= 5, então Nota Final = (P1 + 2*P2 + T) / 4
em que:
MP = (P1 + 2*P2) / 3
P1 = Nota da primeira prova
P2 = Nota da Segunda prova
T = nota de projeto e/ou exercícios

Criterion for approval:

If MP < 5, then Final Grade = MP
If MP >= 5 & T < 5, then Final Grade = T
If MP >= 5 & T >= 5, then Final Grade = (P1 + 2*P2 + T) / 4
where:
MP = (P1 + 2*P2) / 3
P1 = Grade on the first exam
P2 = Grade on the second exam
T = grade on project and/or exercises
Norma de Recuperação
Se MP < 5 e T < 5, a recuperação será composta por Prova e Trabalho, ambos com o mesmo peso.
Se MP < 5 e T >= 5, a recuperação será composta por Prova, somente.
Se MP >=5 e T < 5, a recuperação será composta por Trabalho, somente.

Norms for remedial work:

If MP < 5& T < 5, remedial work will be composed by exam and pratical project, both with same weight on the final grade.
If MP < 5 & T >= 5, remedial work will be composed only by exam.
If MP >=5 & T < 5, remedial work will be composed only by pratical project.
 
Bibliografia
     
Basic bibliography:

Livro texto: “Computer Organization and Design - The Hardware/Software Interface”, David A. Patterson & John L. Hennessy, Morgan Kaufmann, 4 edição, 2009.
Bibliografia Complementar / Complementary bibliography:
1. “Computer Architecture - A Quantitative Approach”, John L. Hennessy & David A. Patterson, Morgan Kaufmann, 4 edição, 2009.
2. “Arquitetura e organização de computadores”, William Stallings, Editora Pearson, 8ª edição, 2010.
 

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