Última actualización: 06/05/2025 12:19:22


Curso Académico: 2025/2026

Arquitectura de sistemas digitales
(20087)
Máster Universitario en Ingeniería de Diseño Microelectrónico (Plan: 546 - Estudio: 410)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: ENTRENA ARRONTES, LUIS ALFONSO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Electrónica Digital (nivel de grado) Microprocesadores (nivel de grado)
Objetivos
El objetivo de esta asignatura es hacer un estudio avanzado de la arquitectura de los sistemas digitales, tanto si están basados en un procesador, como si utilizan una arquitectura a medida para obtener determinadas prestaciones, analizando las alternativas existentes así como las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas. Como caso de estudio relevante de procesador, se utilizará la arquitectura RISCV. Para el diseño de arquitecturas a medida, se utilizará la Síntesis de Alto Nivel. El estudio tiene un fuerte carácter práctico y está orientado a dotar al alumno de capacidades de análisis y diseño de sistemas digitales complejos.
Resultados del proceso de formación y aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción a los sistemas digitales. Arquitecturas de propósito general: el microprocesador. Arquitecturas de aplicación específica. 2. Optimización del diseño en el nivel RT. Implementaciones serie, paralela y segmentada. Ejemplos y ejercicios prácticos de diseño de arquitecturas. 3. Procesadores. Conjunto de instrucciones. La arquitectura RISC-V: arquitectura básica y extensiones. 4. Diseño del procesador: la ruta de datos y el control. Paralelismo y segmentación (pipeline) de instrucciones. Riesgos. Excepciones. 5. Diseño de unidades aritméticas 6. Subsistemas de memoria. Memoria caché. Memoria virtual. Memoria compartida. 7. Interfaces y buses. 8. Arquitecturas paralelas. Procesadores multi-núcleo (multicore). Computación heterogénea. 9. Fundamentos de la Síntesis de Alto Nivel. Planificación (Scheduling). Asignación y vinculación de recursos (Allocation & Binding). Ejercicios y ejemplos de aplicación. 10. Herramientas de Síntesis de Alto Nivel. Directivas de optimización. Tipos de datos y precisión. Optimización de prestaciones y recursos. Interfaces. Validación y análisis de resultados. Ejemplos de aplicación
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
ACTIVIDADES FORMATIVAS - Clase teórica - Clase práctica - Prácticas de laboratorio o aula informática - Trabajo en grupo - Exámenes parciales y finales METODOLOGÍAS DOCENTES Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporciona la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor y resueltos por el alumno de manera individual o en grupo con soporte de medios informáticos
Sistema de evaluación


Bibliografía básica
  • D. A. Patterson, J. L. Hennessy. Computer Organization and Design RISC-V Edition: The Hardware Software Interface. Elsevier (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design). 2021
  • D. Patterson, A. Waterman. Guía Práctica de RISC-V: El Atlas de una Arquitectura Abierta. Strawberry Canyon LLC. 2018
  • M. Fingeroff. High-Level Synthesis Blue Book. Xlibris. 2010
  • W. Stallings. Computer Organization and Architecture. Pearson. 2019
  • . Vivado Design Suite User Guide. High-Level Synthesis. AMD/Xilinx. 2014

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.