Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 105 Horas de Titorías: 1 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 20 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica e Computación, Departamento externo vinculado ás titulacións
Áreas: Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, Electrónica, Área externa M.U en Computación de Altas Prestacións
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Os e as estudantes adquirirán a formación básica para analizar as arquitecturas heteroxéneas con aceleradores tales como unha GPU, como alternativa aos sistemas multi-núcleo en procesadores de propósito xeral, e quedarán capacitados/as para contrastar as súas prestacións e rendemento. Adicionalmente, desenvolverán software eficiente para estas novas plataformas a través das linguaxes que xurdiron nos últimos anos para aplicacións de propósito xeral. Así, iniciarase aos e as estudantes a algunhas das aproximacións máis estendidas para a programación de sistemas heteroxéneos. Para finalizar, familiarizaremos aos e as estudantes coas técnicas de optimización orientadas ás xeracións máis avanzadas dos sistemas heteroxéneos.
1. Estrutura dun sistema heteroxéneo con procesadores de propósito xeral+acelerador. Integración conxunta.
2. Sistemas multi-núcleo en procesadores de propósito xeral e many-core en aceleradores como Xeon-Phi ou GPU.
3. Arquitectura de sistemas heteroxéneos habituais.
4. Modelos de programación e compiladores para sistemas heteroxéneos.
5. Programación de propósito xeral en sistemas heteroxéneos.
6. Optimizacións para sistemas heteroxéneos.
7. Codeseño hardware-software sobre arquitecturas CPU-FPGA.
Bibliografía básica
David Kirk and Wen-mei Hwu, “Programming Massively Parallel Processors”, 3ªedition, Morgran Kauffmann, 2016.
Pong P. Chu, “Embedded SoPC Design with Nios II Processor and VHDL Examples”, Wiley-IEEE Press, 2011.
Bibliografía complementaria
L. H. Crokett, R. Elliot and M. Ederwitz, “The Zynq Book: Embedded Processing with the ARM Cortex-A9 on the Xilinx Zynq-7000. All Programmable SoC”, Strathclyde Academic Media, 2014.
Jason Sanders, “CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming, 1st Edition, AddisonWesley, 2010.
B. R. Gaster, L. Howes, D. R. Kaeli, P. Mistry, D. Schaa, “Heterogeneous Computing with OpenCL”, Morgan Kaufmann, 2013.
O estudantado será capaz de analizar e mellorar o rendemento dunha arquitectura ou un software dado.
O estudantado terá destreza na utilización de ferramentas que permiten aproveitar ao máximo un sistema paralelo. Profundizará no coñecemento de ferramentas de programación e diferentes linguaxes no campo da computación de altas prestacións.
O estudantado será capaz de expor, modelar e resolver problemas que necesitan de técnicas de computación de altas prestacións. Analizará, deseñará, e implementará algoritmos e aplicacións paralelas eficientes.
O estudantado coñecerá as arquitecturas emerxentes no campo da supercomputación.
Competencias dá titulación que se traballan (ver memoria título):
Básicas: CB6 e CB7
Xenerais: CG1 e CG2
Transversais: CT1 e CT3
Específicas: CE2, CE4, CE5, CE8
Clases teóricas. Aos e as estudantes indicaráselles con anterioridade o material necesario que debe ler para seguir correctamente a explicación do profesorado. En clase o profesorado aclarará os aspectos máis relevantes do tema, de forma interactiva cos e coas estudantes.
Clases prácticas. Na aula de informática, realizarase aprendizaxe baseada en problemas e estudos de casos prácticos. Farase unha introdución á programación de sistemas heteroxéneos procesador+lóxica sobre arquitectura Zynq-7000 coa contorna de desenvolvemento Vivado de Xilinx. Programaranse as GPUs con CUDA sobre o cluster do CESGA ou do GAC-UDC; e, compararanse con outros métodos de programación como o OpenCL.
Actividades formativas de carácter presencial e a súa relación coas competencias da titulación:
Clases teóricas impartidas polo profesorado. Competencias traballadas: B6, T3
Clases prácticas de laboratorio, resolución de problemas e casos prácticas. Competencias traballadas: B7, E2, E4
Tutorías programadas orientadas á realización dos traballos individuais ou en grupo, resolución de dúbidas,... Competencias traballadas: T1
Exame. Competencias traballadas: G2, E8, E2
Actividades formativas de carácter non presencial e a súa relación coas competencias da titulación:
Traballo persoal do estudantado: consulta de bibliografía, estudo autónomo, desenvolvemento de actividades programas, preparación de presentacións e traballos. Competencias traballadas: B7, G1, G2, E4
No apartado Observacións inclúese un “Plan de Continxencia” coas adaptacións correspondentes á metodoloxía do ensino previstas para os escenarios onde se impongan medidas de distanzamento ou se produza o peche das instalacións como consecuencia da crise sanitaria.
- Realización de prácticas: 50%
- Probas periódicas e/ou exames: 20%
- Realización de traballo académicos dirixidos: 30%
Todas estas actividades de avaliación levaranse a cabo de xeito non presencial polo que non sufrirá cambios no caso de escesnarios onde se impongan medidas de distanzamento ou se produza o peche das instalacións como consecuencia da crise sanitaria.
Clases de encerado: 23 h presenciáis
Clases de prácticas: 19 h presenciáis + 19 h traballo individual
Actividades de avaliación: 1 h presencial
Realización de traballos académicos dirixidos: 4 h presenciáis + 80 h traballo individual
Tutorías personalizadas: 4 h presenciáis
Total: 150 h.
É recomendable ler o material asignado para cada clase de teoría antes de asistir a ela.
Os e as estudantes que presenten traballos ou realicen probas de avaliación de forma non presencial, poderáselles solicitar tamén a firma dixital dos mesmos e/ou unha declaración xurada sobre a autoría dos mesmos.
Plan de continxencia:
* Escenario 2: distanciamento.
- A docencia expositiva será non presencial (MS Teams) e as prácticas presenciais. Con todo, as medidas de distanciamento impostas poderán supoñer que sexa necesario reducir o tamaño dos grupos de prácticas e con iso o número de horas presenciais (como máximo ata un 50% das horas prácticas da materia) que haberán de complementarse con actividades non presenciais, mediante o uso do MS Teams.
- As titorías serán preferentemente virtuais.
* Escenario 3: peche das instalacións.
- A docencia será completamente de carácter virtual, con mecanismos síncronos (a través de MS Teams) ou asíncronos (videotutoriais).
- As titorías serán exclusivamente virtuais.
David López Vilariño
- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Electrónica
- Correo electrónico
- david.vilarino [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Juan Carlos Pichel Campos
- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores
- Teléfono
- 881816437
- Correo electrónico
- juancarlos.pichel [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doutor
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Inglés, Castelán | Aula A6 |
| Xoves | |||
| 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán, Inglés | Aula A6 |
| 22.01.2021 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A8 |
| 22.01.2021 16:00-18:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A8 |
| 05.07.2021 16:00-18:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A6 |
| 05.07.2021 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |