TEMA 1: Paralelismo e incrementación de presentaciones

Un computador digital es una máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida de forma automática. V. F.

Las claves de un computador digital son: 1- Hay intervención humana 2- Bajo un programa almacenado en memoria. V. F.

Generaciones de computadores: ¿Es correcto el siguiente cuadro?. F. V.

Generaciones de Microcomputadores: En la 4ª GENERACIÓN existe un cambio drástico en la tecnología, evolución en el microprocesador y la ganancia de velocidad se debe a  Organización del procesador  Fuerte uso del encauzamiento y técnicas de ejecución paralela  Uso de técnicas de ejecución especulativa. F. V.

Máquina de Von Neumann ¿Es correcta?. V. F.

La CPU esta formada por la UC (genera señales de control,temporización, decodificación y ejecución de la instrucción e incluye un reloj para generar pulsos) y la ALU (que bajo las señales de la UC es la encargada de realizar las operaciones aritméticas sobre los datos, normalmente los circuitos se dividen en ENTEROS Y FLOTANTES). V. F.

Elementos de un computador I:  Unidad de Entrada y de Salida (recoger y devolver datos del exterior)  Memoria Principal (almacenamiento de información)  Juego de Registros 1- Conjuntos de memorias capaces de almacenar una palabra (son el primer tipo de memoria que tiene acceso el computador) 2- Registros uso general 3- Registros de propósito específico (Aacumulador, registros de estado, registro de instrucciones, etc). F. V.

Elementos de un computador II: Los elementos internos se conectan mediante los siguientes buses: 1- Bus de direcciones (Transmiten señales de coordinación desde los componentes del ordenador que informan de OPERACIONES QUE REALIZAN y ESTADOS DE LOS MISMOS) 2- Bus de datos (Transmite los datos entre la memoria y el procesador, la entrada es de DATOS y la salida de PROCESAMIENTO) 3- Bus de control (Transmite direcciones o posiciones de memoria desde las que se va a ejecutar la siguiente instrucción del programa o se va a consultar o almacenar un dato). V. F.

En el esquema de procesamiento el procesador está diseñado de manera que siempre sigue un ciclo de operaciones. V. F.

El procesador iterativamente, capta y ejecuta las instrucciones del programa almacenado en memoria. V. F.

Primera aproximación de la Arquitectura de Von Neumann ¿Es correcto?. V. F.

La primera aproximación de Von Neumann demanda un mayor rendimiento:  Hacer más en el mismo tiempo  Tardar menos en realizar una tarea. F. V.

La primera aproximación de Von Neumann implementan idénticos grados de paralelismo. V. F.

¿Es correcta la siguiente afirmación?  Computadores serie * Procesan una instrucción a la vez  Computadores con paralelismo interno * Son capaces de ejecutar más de una instrucción a la vez  Computadores con paralelismo externo * Varios computadores serie o paralelos trabajando en la ejecución de un mismo programa. F. V.

Características de rendimiento:  Longitud de palabra 1- Numero de bits con los que la ALU puede operar simultáneamente 2- Cantidad de información que podemos leer en un ciclo de reloj ¿Esta completo?. F. V.

Características del rendimiento:  Velocidad del procesador, que depende de: 1- Frecuencia del reloj 2- Tiempo de ejecución de cada instrucción 3- Tiempo de acceso a memoria y E/S ¿Esta completo?. V. F.

Test sintéticos (Benchmarks) son:  Conjunto de programas de prueba  Su tiempo de ejecución en una máquina proporciona una lista con los ordenadores más rápidos del mercado. V. F.

El primer concepto de Arquitectura englobaba:  Registros y memoria  Conjunto de instrucciones y su formato  Modos de direccionamiento  Codificación de instrucciones  Implementación lógica o física (distribución de componentes)  Micro-arquitectura (implementación del conjunto de instrucciones). V. F.

Descripción por niveles:  Ventajas de una descripción en niveles: 1. Posibilidad de ensamblar bloques propios de un nivel para constituir bloques de un nivel de abstracción superior 2. Posibilidad de implementación de cada nivel de forma casi independiente de los demás niveles. F. V.

DIFERENTES Descripción por niveles:  Interpretación multidimensional: 1. Estructura y Organización (Como se va a trabajar) 2. Funcionalidad (Como esta construido). V. F.

Sima, 1977:  Arquitectura concreta – Física ( Describe los módulos que componen el nivel y la forma en que están interconectados)  Arquitectura abstracta – Lógica (Especifica la operación (función) que realiza cada componente individual del nivel como parte de la estructura). V. F.

¿Es correcto el siguiente dibujo?. F. V.

El Nivel de Transmisión de registros (RT) realiza un estudio del comportamiento de las unidades del nivel de abstracción de lógica digital a la hora de transmitir y modificar la información ademas incluye el nivel de microprogramación, solapándose de este modo los elementos hardware con el software. V. F.

El Nivel de Sistema Computador incluye especificación de componentes y especifica los componentes, su interconexión y la operación del sistema completo. V. F.

La Arquitectura de Computadores es el conjunto de instrucciones, recursos y características del procesador que son visibles al software que se ejecuta en el mismo. Determina:  Software que el procesador puede ejecutar directamente  Especificaciones de la micro-arquitectura. V. F.

La Micro-arquitectura es la colección de recursos y métodos utilizados para satisfacer las especificaciones que establece la arquitectura. Cómo se organizan los recursos  Técnicas utilizas para alcanzar equilibrio entre coste y prestaciones. V. F.

Aplicación de los conocimientos de la arquitectura dado un problema con su correspondiente aplicación: 1- Ser capaces de determinar si será posible su ejecución en una arquitectura 2- Buscar estrategias de optimización de código para optimizar la ejecución 3- Poder decidir entre varias posibles arquitecturas evaluando sus componentes. V. F.

En la ARQUITECTURA ACTUAL conforme se disminuye el tamaño de los transistores aumenta su velocidad, pero también DISMINUYE la resistencia de las líneas de conexión y por tanto el retardo de las comunicaciones dentro del chip, esto implica que se puede acceder a MAYOR área del chip por ciclo. V. F.

En la ARQUITECTURA ACTUAL al aumentar la densidad de transistores por chip e incrementar las frecuencias se produce un incremento de la potencia disipada. V. F.

La mejora de prestaciones viene dada por:  Secuencialismo  Localidad. F. V.

LOCALIDAD: Consiste en “acercar” los datos e instrucciones que se vayan a necesitar  Así, el procesador podrá acceder rápidamente a estos datos.  Se implementa usando la jerarquía de memoria, manteniendo un coste razonable. F. V.

Localidad espacial: Si una posición de memoria particular es referenciada, entonces es muy probable que la misma ubicación vuelva a ser referenciada en un futuro cercano. V. F.

Localidad temporal: Si una posición de memoria es referenciada en un momento concreto, es probable que las localizaciones cercanas a ella sean también referenciadas pronto. V. F.

Paralelismo: Realizar varias tareas al mismo tiempo Las posibles formas de dotar de paralelismo a un sistema monoprocesador basado en la arquitectura Von Neumann son:  Multiplicidad de unidades funcionales  Segmentación encauzada (pipelining)  Solapamiento de operaciones de E/S y CPU  Equilibrado de los anchos de banda de los subsistemas  Tes>Tm>Tp  Multiprogramación y tiempo compartido. V. F.

Paralelismo funcional: Aquel que se refleja en la lógica de la solución de un problema Paralelismo de datos: Se consigue mediante el uso de estructuras de datos que permiten operaciones paralelas sobre sus elementos. F. V.

La Taxonomía de Flynn se basa en el número de unidades de control y de procesadores disponibles en el computador. V. F.

¿Es correcto?. F. V.

SISD  Representa a la mayoría de los ordenadores actuales  Las instrucciones se ejecutan secuencialmente, aunque sus etapas de ejecución pueden estar solapadas.  Un computador SISD puede tener más de una unidad funcional, aunque todas bajo la supervisión de una única unidad de control. V. F.

SIMD  Se corresponde con los ordenadores vectoriales y matriciales  Hay múltiples unidades de proceso, supervisadas por una única unidad de control  Todos los procesadores reciben la misma instrucción, pero cada uno opera sobre datos distintos  Una unidad de control proporciona una secuencia de instrucciones que se ejecutan síncronamente operando sobre distintos flujos de datos  Requieren menos memoria puesto que ejecutan el mismo código.  Apropiados para problemas que presenten mayor paralelismo de datos  Todos los procesadores ejecutan el mismo código de forma síncrona: habrá procesadores trabajando y desocupados, según los datos.  El diseño de los programas es más sencillo. V. F.

MIMD  Hay n procesadores, cada uno recibe una instrucción diferente pero operan sobre el mismo conjunto de datos  La salida de un procesador es la entrada del siguiente.  No hay ninguna máquina que la siga. V. F.

MIMD  En los MIMD cada unidad de procesamiento funciona independientemente  Cada procesador puede ejecutar sus propios programas de forma asíncrona  Los MIMD presentan una mayor escalabilidad puesto que se pueden agregar distintas unidades de procesamiento  Hay dos tipos: memoria compartida (multiprocesadores) y memoria distribuida (multicomputadores). F. V.

Desde el punto de vista del USUARIO ¿Cuándo se dice que un computador posee un mayor rendimiento que otro? Cuando:  Ejecutar un programa en menos en tiempo  Reducir el Tiempo de Respuesta. V. F.

Desde el punto de vista de un centro de cálculo ¿Cuándo se dice que un computador posee un mayor rendimiento que otro? Cuando:  El computador que completa más tareas en una hora  Interesado en incrementar la productividad (throughput). F. V.

Actualmente el computador más rápido es aquel que ejecuta la aplicación en el tiempo más largo. V. F.

¿Son correctas las siguientes formulas?. F. V.

¿podemos afirmar que el computador ROJO es 1.25 veces más rápido que el VERDE? ¿Y que el computador ROJO es un 25% más rápido que el VERDE?. V. F.

Rendimiento = 1 / Tiempo de ejecución. F. V.

En el rendimiento para medir una mejora se pone a la mejora en el denominador y el caso después de mejorar en el numerador. F. V.

El tiempo de respuesta es aquel que transcurre desde que se lanza la aplicación hasta que ésta termina. Se divide en:  Tiempo de CPU de usuario ➡Tiempo que la CPU invierte en ejecutar las tareas que realiza el SO necesarias para ejecutar el programa.  Tiempo de CPU de sistema ➡ Tiempo que la CPU invierte en ejecutar el programa  Tiempo de espera ➡ Asociado a las esperas debidas a I/O o a la ejecución de otros programas simultáneamente. V. F.

¿Es correcta?. V. F.

¿Es correcta la siguiente fórmula?. F. V.

EJEMPLO de Tiempo de CPU es verdadero, solo para que le echeis un vistazo. V. F.

¿Es correcta?. F. V.

¿Es correcta?. F. V.

MFLOPS es una medida similar a las MIPS, pero hace referencia sólo a las operaciones de enteros. V. F.

Evaluación del rendimiento Problemas  Dependen del programa y de la máquina  El término MFLOPS hace referencia a instrucciones  Supuestamente debería dar igual en todas las máquinas, pero no es así. V. F.

La ganancia de rendimiento, Al, que se puede obtener con la mejora de un elemento de un computador en un factor k se puede calcular con la Ley de Amdahl. V. F.

LEY DE AMDAHL. V. F.

La mejora de un sistema es ilimitada. V. F.

La cuantía de mejora de cualquier sistema debido a un componente concreto depende del tiempo que se utilice. F. V.

EJEMPLO pa que leas. V. F.

EJEMPLO de la ley de Ahmdahl o como coño se escriba. V. F.

Otro ejemplo de la ley de AMLHAM 😂 ES V. V. F.

¿Son correctas las siguientes fórmulas?. F. V.