DC-UFRPE/Bacharelado em Ciência da Computação/Arquiteturas Não-convencionais

Programa da Disciplina

Nome:	Arquiteturas Não-convencionais
Código:	14710
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

Ementa

Introdução ao processamento digital de sinais. Arquiteturas superescalares, arquiteturas VLIW, arquiteturas DSP, arquiteturas de propósito específico (ASIP – Application-Specific Instruction-set Processor), hierarquia de memória em DSP. Programação e otimização de código para DSP.

Conteúdos

• 1. Processamento digital de sinais:
• 1.1. Teoria de processamento digital de sinais e fundamentos;
• 1.2. ADC e modelagem de tamanho finito;
• 1.3. Filtros digitais;
• 1.4. Transformadas;
• 1.5. Conceito de tempo real;
• 1.6. Sistemas de processamento de sinais multimídia;
• 2. Representação numérica e DSP de tamanho finito:
• 2.1. Representação de ponto fixo;
• 2.2. Qualidade dos dados: ruídos, distorção, alcance e precisão;
• 2.3. Representação de ponto flutuante;
• 2.4. DSP baseado em precisão finita;
• 3. Arquitetura DSP:
• 3.1. Arquitetura do processador;
• 3.2. Arquitetura do MAC, ALU, barramento, memória;
• 3.3. Processadores ILP DSP;
• 3.4. Arquitetura VLIW e superescalar;
• 3.5. On-chip multicore DSP;
• 3.6. Arquiteturas DSP programáveis;
• 3.7. Hierarquia de memória;
• 4. Interface hardware/software no DSP:
• 4.1. Implementação de DSP com FPGAs;
• 4.2. ASIP – Application-Specific Instruction-set Processor;
• 4.3. ASIP vs FPGA; 4.4. DSP programável por software;
• 5. Algoritmos DSP: 5.1. Sinais e sistemas;
• 5.2. Filtros; 5.3. Convolução e correlação;
• 5.4. Projeto de filtros FIR;
• 6. Otimização de software para DSP:
• 6.1. Elaboração de testes de carga;
• 6.2. Isolamento do kernel DSP;
• 6.3. Efeitos do sistema operacional de tempo real;
• 6.4. Execução em ambiente multicore/multidevice;
• 6.5. Simulação e profile de aplicações;

Bibliografia Básica

• 1. Sen. M. Kuo, Woon-Seng Gan, Digital Signal Processors: Architectures Implementations and Applications, Prentice Hall, 2005
• 2. Liu D., “Embedded DSP Processor Design: Application Specific Instruction Set Processors (Systems on Silicon)”, Morgan Kaufmann, 2008.
• 3. Oshana, R., “DSP for Embedded and Real-Time Systems”, Newnes, 2012.

Bibliografia Complementar

• 1. Pasricha, S., Dutt, N., “On-Chip Communication Architectures: System on Chip Interconnect (Systems on Silicon)”, 2008.
• 2. Hennessy, J., Patterson, D., "Computer Architecture: A Quantitative Approach", 5th edition, Morgan KaufmannElsevier, 2011.
• 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. Culler, D., Singh, J. P., Gupta A., “Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach”, 1st edtion, Morgan Kaufmann, 1998.