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

Escola Politécnica

Engenharia de Comp e Sist Digitais

Disciplina: PCS3422 - Organização e Arquitetura de Computadores II

Computer Organization and Architecture II

Créditos Aula:	4
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	60 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	01/01/2022	Desativação:

Objetivos

Apresentar conceitos avançados de arquitetura de computadores e técnicas de projeto de elementos arquiteturais e processadores. Estudar os aspectos arquiteturais de suporte ao paralelismo em todas as suas formas, hierarquia de memórias avançadas, suporte ao sistema operacional, proteção de dados e virtualização. Entender e aplicar análise de desempenho, consumo de energia, custo e área.

To present advanced concepts about computer architecture, and project methodology for architectural elements and processors. To study architectural aspects to support parallelism in all forms, advanced memory hierarchy, operating system support, data protection and virtualization. To understand and to apply analysis of performance, energy consumption, cost and area.

Docente(s) Responsável(eis)

	188601 - Cíntia Borges Margi
	75279 - Wilson Vicente Ruggiero

Programa Resumido

Hierarquia de memória avançada e distribuída. Análise de desempenho em arquiteturas paralelas. Paralelismo de instrução, dados e thread. Suporte ao paralelismo. Arquiteturas de datacenter, datawarehouse e suporte a virtualização.

Advanced and distributed memory hierarchy. Parallel architecture performance analysis. Instruction, data and thread parallelism. Parallelism support. datacenter, datawarehouse and virtualization support.

Programa

Hierarquia de memória avançada, cache multinível e distribuída: caracterização, construção e análise. Análise de desempenho de arquiteturas pipeline. Arquiteturas superpipeline e superescalar. Paralelismo de instrução: suporte ao compilador, previsão de desvios avançada, escalonamento dinâmico, e execução especulativa. Paralelismo de dados: arquiteturas vetoriais, SIMD e GPU. Paralelismo em thread: memórias centralizadas, compartilhadas simétricas e distribuídas. Arquiteturas multithread e multicore. Arquiteturas de datacenter, datawarehouse e suporte a virtualização. Tópicos avançados em arquiteturas de computadores. Aplicação dos conceitos e tecnologias estudadas em um projeto de sistema não-trivial. Implementação em VHDL com síntese para FPGA e ASIC.

Advanced memory hierarchy, multilevel and distributed caches: characteristics, construction and analysis. Pipelined architectures performance analysis. Superpipeline and superscalar architectures. Instruction parallelism: compiler support, advanced branch prediction, dynamic scheduling, and speculative execution. Data parallelism: vector architectures, SIMD and GPU. Thread parallelism: centralized, symmetrically shared and distributed memories. Multithread and multicore architectures. Datacenter architectures, datawarehouse, and virtualization support. Advanced computer architecture topics. Application of the concepts and technologies studied by a non-trivial project. Implementation in VHDL with FPGA and ASIC synthesis.

Avaliação

Método

A avaliação do aprendizado envolve aspectos conceituais e habilidades de projeto. Os aspectos conceituais são avaliados através de exercícios, testes, provas escritas ou orais. As habilidades de projeto são avaliadas através de atividades utilizando ferramentas de software (e.g. VHDL, simuladores) para o desenvolvimento de exercícios e projetos de sistemas digitais.

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 = média das provas e atividades em que: MP = média das avaliações conceituais T = Média das atividades de habilidades de projeto

Norma de Recuperação

Provas e/ou atividades, dependendo da composição da nota final: 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. em que: MP = média das avaliações conceituais T = Média das atividades de habilidades de projeto

Bibliografia

1.	“Computer Architecture - A Quantitative Approach”, John L. Hennessy & David A. Patterson. Morgan Kaufmann, 6 edição, 2017.
2.	Tradução: “Arquitetura de Computadores - Uma Abordagem Quantitativa”, John L. Hennessy & David A. Patterson. GEN LTC, 6 edição, 2019.  ISBN-10: 8535291741. ISBN-13: 978-8535291742

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