GUÍA 13-08-26 Arquitecturas Computacionales

HU413 · jueves 13/08/2026 · 16:00-17:40 · Sesión 1

Presentación del curso · Qué es la arquitectura computacional

BIENVENIDA

El curso aborda el diseño y análisis de arquitecturas computacionales modernas, desde los fundamentos históricos y las clasificaciones hasta técnicas avanzadas de diseño de procesadores, manejo de memoria y arquitecturas paralelas.

QUÉ SIGNIFICA ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA

• Arquitectura del conjunto de instrucciones — lo que ve el programador: instrucciones, registros y modos de direccionamiento. Es el contrato entre hardware y software.
• Microarquitectura — cómo se implementa ese contrato: segmentación, cachés, unidades funcionales.
• Realización — la implementación física concreta en silicio.

Dos procesadores pueden compartir arquitectura y tener microarquitecturas completamente distintas. Es lo que permite que un programa de hace veinte años corra hoy.

NIVELES DE ABSTRACCIÓN

De abajo hacia arriba: transistores, compuertas, bloques funcionales, microarquitectura, conjunto de instrucciones, sistema operativo, aplicaciones. Cada nivel oculta la complejidad del anterior, y este curso vive en los niveles intermedios.

OBJETIVOS DEL CURSO

• Comprender y comparar arquitecturas clásicas y modernas, de Von Neumann a RISC y CISC.
• Diseñar y simular componentes clave: unidad de control, ALU y sistemas de memoria.
• Analizar y evaluar el rendimiento de arquitecturas paralelas, multiprocesadores y sistemas embebidos.
• Aplicar simulación de flujo de datos y herramientas HDL a soluciones prácticas.

CÓMO MEDIR RENDIMIENTO

La ecuación que va a gobernar todo el curso: tiempo de ejecución = número de instrucciones × ciclos por instrucción × tiempo de ciclo. Cualquier mejora ataca uno de los tres factores, y casi siempre empeora otro.

HERRAMIENTAS

Nand2Tetris para construir desde compuertas, Tinkercad y EDA Playground para simular. Como apoyo, los canales de CrashCourse Computer Science y Ben Eater.

ESTRUCTURA Y EVALUACIÓN

Clase los jueves de 16:00 a 17:40 en HU413 y laboratorio los viernes en LA116. Asesorías viernes de 15:00 a 16:00. Tareas y participación 15%, tres exámenes 30%, seis prácticas 30% y proyecto final 25%.

FECHAS

Parciales el 10 de septiembre, el 8 de octubre y el 5 de noviembre. Proyecto final del 23 al 27 de noviembre.