Currículo

Arquitetura de Computadores (480) 04913

Contextos

ECTS

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Após a conclusão desta UC os alunos devem: OA1. Conhecer o modelo proposto pela arquitetura de von Neumann. OA2. Perceber a relação existente entre o software e o hardware. OA3. Entender a forma como as componentes básicas de um CPU interagem e entender ainda as noções básicas da arquitetura GPU. OA4. Compreender a interação entre o CPU, GPU e o subsistema de memória e periféricos. OA5. Entender a hierarquia de memória e o seu impacto no desempenho. OA6. Compreender as principais métricas e técnicas básicas de análise de desempenho.

Programa

P1 Evolução histórica dos computadores, interação pessoa-máquina, impacto na computação moderna; arquitetura von Neumann: modelo, características, limitações; alternativas P2 Representação binária, tipos de dados, armazenamento de instruções e programas; tradução de código: linguagens de programação, compiladores, assembly P3 Tipos e formatos de instruções, modos de endereçamento, acesso à memória, ciclo de execução; fluxo de controlo, transferência de dados P4 CPU, GPU e Periféricos: Estrutura e componentes do CPU (ALU, UC, registos), organização interna, fluxo de dados e controlo, conceitos de pipeline; introdução à GPU; motherboard, portas de comunicação, periféricos P5 Interação CPU-memória, hierarquia de armazenamento, cache (mapeamento, substituição), memória principal, armazenamento persistente (HDDs, SSDs), memória virtual P6 Métricas (CPI, MIPS, FLOPS), fatores que influenciam o desempenho, análise e otimização do uso da memória e do processador, papel do sistema operativo

Método de Avaliação

Pode ser realizada num dos seguintes modos: 1. Avaliação ao longo do semestre: - Duas provas escritas a realizar durante o semestre com a nota mínima de 8 valores por prova (30% + 30%). - Trabalho prático de grupo e sua apresentação oral (40%). 2. Avaliação por exame: - Prova escrita (100%). Para efeitos de aprovação à UC o aluno deve obter uma classificação igual ou superior a 9.5 valores.

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• Morris Mano, M., & Ciletti, M. D., ""Computer System Architecture"", Pearson, 6ª edição (2017). Stallings, W., ""Computer Organization and Architecture: Designing for Performance"", Pearson, 10ª edição (2015). Guilherme Arroz, José Monteiro, Arlindo Oliveira, Arquitectura de Computadores: dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores – 6.ª Edição, IST Press, 2024, ISBN: 978-972-8469-54-2." : . .

Secundária

Disciplinas de Execução