DC-UFRPE/Bacharelado em Ciência da Computação/14066 - ARQUITETURAS AVANÇADAS DE COMPUTADORES

Programa da Disciplina

Nome:	Arquiteturas Avançadas de Computadores
Código:	14066
Departamento:	Departamento de Computação (DC)
Área:	Arquitetura e Redes de Computadores
Carga-horária total:	60 horas
Créditos:	4
Pré-requisitos:	- Arquitetura e Organização de Computadores - Sistemas Operacionais

Ementa

• Processamento paralelo, arquiteturas SIMD e MIMD.
• Redes de interconexão de multiprocessadores;
• Interconexão baseada em barramentos e switches.
• Análise de desempenho de arquiteturas multicore, desempenho da interconexão, escalabilidade de arquiteturas paralelas e benchmarks.
• Arquiteturas com memória compartilhas e com passagem de mensagens. Clusters e grids.
• Escalonamento e alocação de tarefas.

Conteúdo Programático

1. Introdução à arquitetura avançada de computadores e processamento paralelo:

1.1. Arquiteturas SIMD;

1.2. Arquiteturas MIMD;

1.3. Redes de interconexão;

2. Redes de interconexão de multiprocessadores:

2.1. Redes baseadas em barramentos;

2.2. Redes baseadas em switches;

2.3. Redes estáticas;

3. Análise de desempenho de arquiteturas multiprocessadas:

3.1. Modelos computacionais;

3.2. Desempenho de redes de interconexão;

3.3. Escalabilidade de arquiteturas paralelas;

3.4. Benchmarks

4. Arquiteturas com memória compartilhada:

4.1. Multiprocessadores simétricos baseados em barramento;

4.2. Métodos básicos de coerência de cache;

4.3. Protocolos baseados em snooping;

4.4. Protocolos baseados em diretórios;

4.5. Programação com memória compartilhada;

5. Arquiteturas com passagem de mensagens:

5.1. Roteamento e mecanismos de swtiching em passagem de mensagens;

5.2. Programação com passagem de mensagens;

5.3. Suporte do processador à passagem de mensagens;

6. Redes de computadores:

6.1. Clusters;

6.2. Redes de interconexão;

6.3. Computação em grid;

7. Escalonamento e alocação de tarefas:

7.1. O problema do escalonamento (NP-completo);

7.2. Modelos de comunicação;

7.3. Algoritmos heurísticos;

7.4. Alocação de tarefas;

7.5. Escalonamento em ambientes heterogêneos;

Bibliografia

Básica

1. El-Rewini, H., Abd-El-Barr, M., “Advanced Computer Architecture and Parallel Processing”, 1st edition, Wiley Series, 2005.
2. Hennessy, J., Patterson, D., "Computer Architecture: A Quantitative Approach", 5th edition, Morgan KaufmannElsevier, 2011.
3. Tanenbaum, A., “Structured Computer Organization”, 6th edition. Pearson, 2012;

Complementar

1. Soudris, D., Jantsch, A., “Scalable Multi-core Architectures: Design Methodologies and Tools”, Springer, 2011.
2. Pasricha, S., Dutt, N., “On-Chip Communication Architectures: System on Chip Interconnect (Systems on Silicon)”, 2008.
3. Stallings, W., “Computer Organization and Architecture”, 9th Edition, 2012.
4. Shen, J. P., Lipasti, M. H., “Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors”, Waveland Press, 2013.
5. Chen, L., “Programming Many-core Architectures”, 2008