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Ficha Da Unidade Curricular (UC)

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Ficha Da Unidade Curricular (UC) Impressão em: 03-01-2013 17:12:05 Ficha da Unidade Curricular (UC) 1. Identificação Unidade Orgânica : Escola Superior de Tecnologia e Gestão Curso : [IS] Informática para a Saúde Tipo de Curso : UC/Módulo : Arquitecturas e Tecnologias dos Computadores Carácter : obrigatória Área Científica : Tecnologias de Informação e Comunicação ECTS : 7 Ano : 1º Semestre : 2º Ano Letivo : 2011/2012 Pré-Requisitos : Não tem Horas de Trabalho Ensino Teórico (T) 45:00 Ensino Prático Laboratorial (PL) 45:00 Orientação Tutorial (OT) 5:00 Horas de Trab. Autónomo 94:00 Horas Totais 189:00 Idioma: Português 2. Corpo Docente Docente Responsável : Rui Vasco Guerra Baptista Monteiro Docentes: Rui Vasco Guerra Baptista Monteiro 3. Enquadramento Esta Unidade Curricular (UC), disciplina básica do curso de Informática para a Saúde, proporciona ao estudante a aquisição de competências gerais na área do hardware dos Computadores Pessoais (Personal Computer – PC), dando enfoque à compreensão do funcionamento dos computadores. Pretende-se igualmente proporcionar a aquisição de competências gerais básicas na área de redes de computadores, para que o estudante adquira conhecimentos e técnicas que o ajudarão a obter competência noutras UC do curso. 4. Objetivos/Competências Gerais C1 - Compreender a composição e o funcionamento dos computadores. C2 - Acompanhar as tendências da tecnologia utilizada nos computadores e respetivos custos. C3 - Adquirir competências ao nível da especificação técnica de componentes para um sistema computacional segundo o orçamento e o fim a que se destina. C4 - Conceitos sobre Redes de Computadores, nomeadamente o conhecimento dos modelos de referência OSI e TCP/IP, dos dispositivos de rede, da cablagem estruturada e do endereçamento IPv4. Específicas C1.1 - Conhecimentos básicos e intermédios sobre tecnologias de computadores e sobre a organização e arquiteturas utilizadas nos computadores. C1.2 - Realização de operações de montagem, configuração, manutenção, expansão e atualização mais frequentes de computadores pessoais. C1.3 - Desenvolver capacidade para: instalar sistemas em dual boot (Windows e Linux), realização de imagens de partições de discos rígidos, realização de tarefas básicas de gestão e administração de sistemas operativos e compreensão da utilização do sistema operativo nas várias perspetivas do utilizador e administrador. C2.1 - Capacidade em utilizar, de uma forma eficiente, informação técnica para caraterizar as potencialidades das tecnologias de hardware utilizadas nos computadores. C2.2 - Capacidade em quantificar e comparar o desempenho de equipamentos informáticos com a utilização de ferramentas de benchmarking. C3.1 - Avaliação e comparação de especificações técnicas de componentes de sistemas computacionais. C4.1 - Obter conhecimentos sólidos sobre a pilha protocolar TCP/IP, o processo de comunicação e os protocolos envolvidos. C4.2 - Fornecer noções sobre o endereçamento IPv4. C4.3 - Utilização de equipamentos ativos de rede - routers, switches e hubs. C4.4 - Adquirir capacidade para aplicar os conhecimentos teóricos e práticos obtidos na gestão de uma infra-estrutura de rede. Transversais C5 - Iniciação à prática de pesquisa bibliográfica e de comunicação oral. C6 - Capacidade para trabalhar em grupo. C7 - Capacidade de estudar e aprender autonomamente. C8 - Capacidade de integração de conhecimentos em diversas áreas. C9 - Compreensão de textos em língua inglesa específicos da área. C10 - Capacidade de análise do conteúdo de manuais de componentes tecnológicos no âmbito da preparação autónoma dos Projetos Laboratoriais. C11 - Capacidade de produção de relatórios técnicos no âmbito da preparação autónoma dos Projetos Laboratoriais. 5. Programa 5.1 Resumido Capítulo I - Arquitetura do Computador Pessoal Capítulo II - Barramentos Capítulo III - Processadores Capítulo IV - Placas Mãe Capítulo V - Memória Capítulo VI - Dispositivos de Armazenamento de Dados Capítulo VII - Sistema de Vídeo Capítulo VIII - Tecnologia RAID Capítulo IX - Medidas e Ferramentas de Desempenho Capítulo X - Especificação de Equipamento Informático Capítulo XI - Conceitos de Redes Capítulo XII - Endereçamento IP 5.2 Detalhado Capítulo I - Arquitetura do Computador Pessoal 1. Introdução 2. Do ENIAC ao PC 3. O Computador Pessoal 4. O Modelo de Von Neumann 4.1. Unidade de Processamento Central 4.2. Unidade de Memória 4.3. Periféricos de Entrada e de Saída 4.4. Barramento 4.4.1. Conceito de Taxa de Transferência de Dados 4.4.2. Conceito de Largura de Banda 5. Divisão Funcional de um PC Atual 6. Componentes Físicos de um PC Atual 6.1. Processador 6.2. Memória Principal 6.3. Placas de Expansão 6.4. Placa Mãe - Elementos Identificáveis numa Placa Mãe 6.5. Sistemas Controladores Intermédios – Chipset 6.6. Gerador de Sinal de Relógio 7. Microarquitetura dos Processadores 7.1. Conceito de Microarquitetura 7.2. Conceito de Arquitetura 7.3. Microarquitetura vs. Arquitetura dos processadores 7.4. Tipos de Processadores - Para servidores - Para desktops - Para mobile 7.5. Gamas de Processadores - Topo de Gama - Gama Média - Gama Baixa 7.6. Evolução Cronológica das Microarquiteturas de Processadores Intel 7.7. Evolução Cronológica das Microarquiteturas de Processadores AMD 8. Arquitetura do PC 8.1. Identificação das Principais Caraterísticas de Evolução da Arquitetura do PC 8.2. Evolução para Sistemas que Integram Microarquiteturas de Processadores Intel 8.3. Evolução para Sistemas que Integram Microarquiteturas de Processadores AMD 9. Evolução da Arquitetura do PC – Sistemas Equipados com Processadores Intel 9.1. Sistemas com Processadores da Microarquitetura P5 9.2. Sistemas com Processadores da Microarquitetura P6 9.3. Sistemas com Processadores da Microarquitetura Netburst 9.4. Sistemas com Processadores da Microarquitetura Core 9.5. Sistemas com Processadores da Microarquitetura Nehalem 9.6. Sistemas com Processadores da Microarquitetura Sandy Bridge 10. Evolução da Arquitetura do PC – Sistemas Equipados com Processadores AMD 10.1. Sistemas com Processadores da Microarquitetura K7 10.2. Sistemas com Processadores da Microarquitetura K8 10.3. Sistemas com Processadores da Microarquitetura K10 10.4. Sistemas com Processadores da Microarquitetura Bulldozer 10.5. Sistemas com AMD APU Fusion da Microarquitetura Bobcat 10.6. Sistemas com AMD APU Fusion da Microarquitetura K10 11. Resumo Cronológico da Evolução das Caraterísticas da Arquitetura do PC 12. Roadmap da Evolução da Arquitetura do PC Capítulo II - Barramentos 1. Introdução 2. Caraterísticas Principais dos Barramentos 2.1. Tipo de Pistas 2.2. Largura de Dados 2.3. Unidade de Transferência 2.4. Frequência de Operação 2.5. Taxa de Transferência de Dados 2.6. Largura de Banda 2.7. Bus Mastering 2.8. Sincronismo 3. Tipos de Barramentos de um Computador Pessoal 3.1. Critérios para a Classificação de Barramentos 3.2. Classes de Barramentos - Barramentos de Sistema - Barramentos de Expansão - Barramentos de E/S 4. Barramentos de Sistema 4.1. Barramento de Interligação CPU-Caches 4.2. Barramento de Interligação CPU-Chipset 4.2.1. Barramento Paralelo (FSB-Front Side Bus) 4.2.2. Barramento Série QPI 4.2.3. Barramento Série DMI 4.2.4. Barramento Série HyperTransport 4.2.5. Barramento Série UMI 4.3. Barramento da Memória Principal 5. Barramentos de Expansão 5.1. O PC bus 5.2. Barramento ISA de 16 bits 5.3. Barramento MCA 5.4. Barramento EISA 5.5. Barramento VESA local bus 5.6. Barramento PCI 5.7. Barramento PCI-X 5.8. Barramento AGP 5.9. Barramentos Proprietários para Interligação Ponte Norte – Ponte Sul do Chipset 5.10. Barramento PCI Express 6. Barramentos de E/S 6.1. Barramento PATA 6.2. Barramento SATA 6.3. Barramento SCSI 6.4. Barramento USB 6.5. Barramento IEEE 1394 6.6. Barramento Thunderbolt Capítulo III. Processadores 1. Introdução 2. Conceitos Básicos Relacionados com a Operação do Processador 2.1. Arquitetura do Processador 2.2. Microarquitetura do Processador 2.3. Arquitetura vs. Microarquitetura do Processador 2.4. O Processador no Modelo de Von Neumann 2.5. Estrutura Básica de um Processador 2.6. Programa de Computador 2.7. Linguagem de Programação 2.8. Código Fonte vs. Código Máquina 2.9. Programas Compilados vs. Programas Interpretados 2.10. Funcionamento Básico do Processador - Níveis de Abstração - Tradutores ou Conversores de Níveis - Execução de Programas 3. Mecanismos de Execução de Instruções 3.1. Modelos de Computação das Instruções dos Processadores 3.1.1. Processadores CISC (Complex Instruction Set Computer) 3.1.2. Processadores RISC (Reduced Instruction Set Computer) 3.1.3. Processadores Híbridos ou Pós-RISC 3.2. Modelo de Programação 3.2.1. ALU (Unidade Aritmética e Lógica) 3.2.2. Registos 3.2.3. Unidade de Entrada e Saída 3.2.4. Unidade de Controlo: - Program Counter (PC) ou Contador de Programa - Instruction Register (IR) ou Registo de Instrução 3.3. Classes de Instruções 3.3.1. Instruções de Transferência de Dados 3.3.2. Instruções de Manipulação de Dados 3.3.3. Instruções de Controlo de Programa 3.4. Ciclo de Vida de uma Instrução 3.5. Estágios do Ciclo de Vida de uma Instrução 3.5.1. Fetch (Estágio de Busca) 3.5.2. Decode (Estágio de Descodificação) 3.5.3. Execute (Estágio de Execução) 3.5.4. Write (Estágio de Escrita) 3.6. Register File 3.7. Unidades de Execução 3.7.1. Unidade Aritmética e Lógica ou Arithmetic and Logical Unit (ALU) 3.7.2. Unidade de Vírgula Flutuante ou Floating Point Unit (FLU) 3.7.3. Unidade de Acesso à Memória ou Load-Store Unit (LSU) 3.7.4. Unidade de Execução de Saltos ou Branch Execution Unit (BEU) 3.8. Fluxo Básico de Instruções 3.9. Execução em Pipeline 3.10.Execução Superescalar 3.11.Conflitos na Execução em Pipeline e na Execução Superescalar 3.11.1. Conflitos Estruturais (Structural Hazards) 3.11.2. Conflitos de Controlo (Control Hazards) 3.11.3. Conflitos de Dados (Data Hazards) 3.12.Register Renaming 4. Importância do Processo de Fabrico 4.1. Material Utilizado 4.2. Integração de Componentes 4.3. Tipo de Encapsulamento e Conetor 4.4. Tecnologias Empregues 5. Identificação das Principais Caraterísticas da Evolução do Processador 6. Catalogação de Processadores x86 6.1. Em função do Fim a que se Destinam 6.2. Em função da Capacidade ou Tamanho dos Registos 6.3.
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