Programa de Microcredenciales en Microelectrónica

Esta microcredencial proporciona una introducción práctica a la arquitectura de procesador abierta RISC-V, así como a los distintos componentes a nivel de sistema de un System-on-Chip (SoC).

Se abordan temas fundamentales de la arquitectura de computadores relevantes para el diseño de soluciones basadas en el estándard de hardware abierto RISC-V. Este estándar está transformando el diseño de procesadores permitiendo el codiseño de software y hardware. La posibilidad de implementar hardware abierto, así como de desarrollar el software de soporte, acelera el proceso de diseño de nuevos sistemas. En este curso los estudiantes se familiarizarán con la arquitectura RISC-V y su ecosistema, así como de los distintos componentes de la arquitectura a nivel de sistema de un System-on-Chip (SoC).

Se examinarán los fundamentos de las tecnologías hardware, la arquitectura del conjunto de instrucciones de RISC-V, el lenguaje ensamblador, la microarquitecturas de procesador que explotan paralelismo a nivel de instrucción, las jerarquías de memoria y los sistemas de entrada/salida. Se evaluará cómo la configuración de distintos elementos en la microarquitectura es esencial para lograr un buen rendimiento y eficiencia energética, y se ilustrará usando herramientas de simulación, profiling y benchmarks de referencia.

El énfasis se pone en la adquisición de conocimientos que serán útiles para un graduado o posgraduado que quiera incorporarse al equipo de desarrollo software o hardware de empresas o centros tecnológicos que diseñan productos o servicios basados en procesadores RISC-V.

Tipo de enseñanza:

Esta microcredencial se realiza de manera online, esto es, en la modalidad virtual o remota.

Directores académicos:

  Prof. M. Angeles González Navarro (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores), email: magonzalez@uma.es
  Prof. José M. González Linares (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores), email: jgl@uma.es

Objetivo concreto de esta microcredencial:

  Ofrecer una visión de las actuales arquitecturas de computador contemporáneas que abarca los fundamentos de las tecnologías hardware, lenguaje ensamblador, segmentación, jerarquías de memoria, entrada/salida, medida de rendimiento y casos prácticos.

Competencias o resultados de apredizaje:

  Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
  Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones.
  Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computador, así como desarrollar y optimizar software para las mismas.
  Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.
  Capacidad para diseñar y evaluar interfaces persona computador que garanticen la accesibilidad y usabilidad a los sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.

Contenidos de la microcredencial:

  Fundamentos del ISA del RISC-V. Programación en C y entorno de desarrollo. Ensamblador, tipos de datos básicos, llamadas a funciones. Proceso de compilación y simulación.
  Introducción a Entrada/salida y soporte hardware (timers, interrupciones).
  Diseño de un procesador básico. Segmentación y paralelismo a nivel de instrucción (ILP).
  Predicción de salto. Especulación, emisión múltiple. Contadores HW y benchmarking.
  Diseño de la jerarquía de memoria. Memoria caché. Memoria virtual. Tecnologías de memoria.

Equipo docente:

  Prof. M. Angeles González Navarro (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores)
  Prof. José M. González Linares (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores)
  Prof. Julio Villalba Moreno (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores)
  Prof. Gerardo Bandera Burqueño (Universidad de Málaga - Arquitectura de Computadores)

Número de créditos: 3 ECTS (30 horas)

Fecha de inicio: 19/01/2026
Fecha de fin: 27/03/2026

Horario:
  Martes, 15:30 a 18:30 (3 horas)

Lugar:
  Campus Virtual, Microsoft Teams

Se utiliza la lección magistral para presentar conceptos, técnicas, tecnologías y ejemplos ilustrativos de las actuales arquitecturas de computador, que ayuden al estudiante a tener una comprensión clara de la arquitectura y funcionamiento interno de un computador de propósito general. Como caso de estudio, se usa RISC-V, la arquitectura de procesador estándar de hardware abierto que está transformando el diseño de los actuales procesadores. En este curso los estudiantes se familiarizan con esta arquitectura y su ecosistema, así como de los distintos componentes de un SoC.

Por otro lado, se utilizan la resolución de problemas y prácticas on-line para que el estudiante sea capaz de comprender mejor la arquitectura RISC-V, evaluar el impacto de las diferentes estructuras hardware de un computador en la ejecución de una aplicación, así como analizar las ventajas e inconvenientes de las optimizaciones software que hacen uso de dichos recursos hardware. Las prácticas además permiten entender y configurar la microarquitectura del core RISC-V y probar sus diferentes características utilizando contadores de rendimiento y benchmarks estándar de la industria. Así mismo, los estudiantes se familiarizan con entornos y herramientas de simulación.

Al finalizar el curso, los estudiantes deben ser capaces de utilizar RISC-V para mejorar el consumo de energía y el rendimiento de los procesadores y contribuir a dar forma a futuros SoCs basados en esta arquitectura.

Evaluación de la formación:

De forma genérica, se intercalan las sesiones de teoría con sesiones prácticas que se realizarán en línea.

La evaluación será continua. Durante la impartición de la microcredencial se realizarán dos controles parciales, donde el primero evaluará las dos primeras unidades temáticas mientras que el segundo evaluará las dos últimas. Además, durante la impartición de los contenidos el alumno deberá desarrollar y entregar en los plazos correspondientes los ejercicios, prácticas y actividades académicas dirigidas que le proponga su profesor.

Titulaciones requeridas:

  Ingeniería en Telecomunicaciones o afín (Telemática, Sistemas Electrónicos, Tecnología de Telecomunicación...).
  Ingeniería Informática o afín (Computadores, Software...).
  Ingeniería Industrial o afín (Electrónica Industrial, Mecatrónica, Robótica...).
  Otras ingenierías afines.

Se admiten estudiantes de alguna de las titulaciones anteriores con estudios sin finalizar que tengan pendientes menos de 30 ECTS sin incluir el TFG y prácticas externas. No podrán obtener el certificado de la Microcredencial hasta que acrediten la finalización de los estudios de Grado.

Los contenidos y prácticas de esta microcredencial se coordinan con la microcredencial Arquitectura de Computadores Avanzados con RISC-V (Módulo 2), que constituye la continuación de ésta y donde se estudian los contenidos avanzados relacionados con las arquitecturas paralelas.