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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO TECNOLÓGICO

DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E ESTATÍSTICA

PROGRAMA DE ENSINO

1. Identificação

Disciplina:INE5437 - Arquitetura de Computadores II
Nível:Graduação
Carga Horária:72 horas-aula (Teórica: 50; Prática: 22)
Vigência:De 2009-2 até a presente data

2. Ementa

Arquitetura de computadores modernos. Contextualização da taxonomia de Flynn (SISD,SIMD,MISD,MIMD). Redes de Interconexão. Multicomputadores. Multiprocessadores. Máquinas com Acesso Uniforme à Memória (UMA). Multiprocessores simétricos (SMP). Máquinas com Acesso Não Uniforme à Memória (NUMA). Máquinas com Coerência de Cache e Acesso Não Uniforme à Memória (ccNUMA). Processadores Massivamente Paralelos (MPP). Sistemas Distribuídos. Clusters. Grids.

3. Cursos Relacionados

4. Objetivos

4.1 Objetivo Geral:

Prover um conhecimento teórico das arquiteturas computacionais não convencionais em termos de agregação processadores, memória e sistema de interconexão de rede. É objetivo da disciplina, também, prover um embasamento necessário para o entendimento de sistemas distribuídos modernos, como os clusters, grids e clouds, em termos de arquitetura computacionais.

4.2 Objetivos Específicos:

  1. Compreender a taxonomia de arquiteturas SISD,SIMD,MISD e MIMD, através de seus componentes e funções de processamento e armazenamento.
  2. Detalhar ambientes computacionais modernos em termos de seus sistemas de interconexão, formas de acesso a memória uniforme e não uniforme.Exemplificar de forma mais detalhada arquitetura de multicomputadores, multiprocessadores, máquinas com caracteristicas UMA, SMP, Numa, ccNuma e MPP.
  3. Contextualizar as arquiteturas de computadores modernos em ambientes distribuídos do tipo clusters, grids e clouds.

5. Conteúdo Programático

  1. Introdução[4 horas-aula]
    1. Motivação, Apresentação da Bibliográfica
    2. Conceitos básicos de computadores convencionais;
  2. Arquitetura de Computadores Modernos[6 horas-aula]
    1. Filosofia das arquiteturas de computadores modernos, Conceitos básicos das arquiteturas de computadores modernos;
    2. Tópicos básicos das arquiteturas de computadores modernos;
    3. Taxonomia de Flynn (SISD,SIMD)
  3. Sistemas de Interconexão[8 horas-aula]
    1. Redes de Interconexão
    2. Estudos de casos
  4. Arquiteturas de Multicomputadores e Multiprocessadores [18 horas-aula]
    1. Configurações dos multicomputadores
    2. Configurações dos multiprocessadores
    3. Estudos de casos
  5. Configurações com Memória Compartilhada [22 horas-aula]
    1. Conceito das técnicas de acesso a memória
    2. Máquinas com Acesso Uniforme à Memória (UMA)
    3. Multiprocessores simétricos (SMP)
    4. Máquinas com Acesso Não Uniforme à Memória (NUMA)
    5. Máquinas com Coerência de Cache e Acesso Não Uniforme à
    6. Memória (ccNUMA)
    7. Estudo de casos
  6. Configurações com Memória Distribuida[14 horas-aula]
    1. Introduzir Processadores Massivamente Paralelos (MPP)
    2. Sistemas distribuídos com arquiteturas computacionais
    3. Arquiteturas de clusters computacionais
    4. Arquiteturas de grids computacionais e multi-clusters
    5. Estudos de casos

6. Bibliografia Básica

  1. David Culler et. al, "Parallel Computer Architecture - A Hardware/Software Approach"
  2. Buyya, R, "High Performance Cluster Computing Vol1. - Architectures and Systems"

7. Bibliografia Complementar

  1. Buyya, R, "High Performance Cluster Computing Vol.2 - Programming and Applications"
  2. Fran Berman, Geoffrey Fox, Anthony JG Hey, "Grid Computing: Making the Global Infrastructure a Reality"
  3. Foster,I., Kesselmen, C., "The Grid Blueprint for a New Computing Infraestruture"
  4. Dantas, Mario, "Computação Distribuida de Alto Desempenho: Redes, Clusters e Grids Computacionais;