Examen de Arquitectura

Explica cómo las arquitecturas DLP (paralelismo a nivel de datos) aprovechan la ecuación energética para optimizar el rendimiento y reducir el consumo energético.

¿Cuál es una de las características de la GTX 480 basada en la arquitectura Fermi?

• Contiene 242 millones de transistores.

•  Integra gráficos 3D con sombreado programable pero sin soporte CUDA.

• Utiliza un enlace PCI Express 2.0x16 con una tasa bidireccional máxima de 12 GB/s.

• Funciona con un procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo.

• Tiene un consumo energético de 1.5 vatios.

¿Cuál es el beneficio energético de las arquitecturas vectoriales o DLP frente a los procesadores tradicionales fuera de orden?

• Las DLP dependen de frecuencias altas para mejorar el rendimiento.

• Pueden reducir la energía disminuyendo la frecuencia y el voltaje mientras mantienen el rendimiento.

• Utilizan lógica de control especulativa para optimizar el uso del chip.

• Su diseño no admite apagado dinámico de componentes inactivos.

• Eliminan la necesidad de paralelismo masivo para procesar datos.x

¿Cuál es una de las ventajas del paralelismo a nivel de datos?

• Mayor capacidad de almacenamiento.

• Facilidad de programación frente al paralelismo a nivel de tareas.

• Compatibilidad con procesadores tradicionales únicamente.

• Aumento de la complejidad de diseño.

• Reducción del uso de extensiones SIMD.

Según el modelo Roofline, ¿en qué tipo de tareas sobresale una GPU como el GTX 280?

• Tareas dependientes de sincronización.

• Tareas con baja intensidad aritmética.

• Tareas de alta intensidad aritmética y limitadas por ancho de banda.

• Tareas dependientes exclusivamente de caché.

• Tareas con operaciones trascendentales y atomizadas.

¿Por qué la GPU GTX 280 supera al Core i7 en tareas como SAXPY?

• Porque tiene mayor frecuencia de reloj.

• Porque cuenta con un ancho de banda de memoria significativamente mayor.

• Porque utiliza caché para minimizar los accesos a memoria principal.

• Porque puede manejar datos dispersos en memoria más eficientemente.

• Porque tiene un modelo más avanzado de sincronización.

¿Cuál fue un desafío identificado para el diseño futuro de GPU?

• Incrementar el número de carriles SIMD sin afectar el rendimiento.

• Reemplazar completamente los procesadores tradicionales con GPU.

• Reducir la capacidad de memoria para aumentar la velocidad.

• Mejorar las capacidades de memoria y virtualización.

• Eliminar las funciones gráficas dedicadas en las GPU.

¿Cuál es la tarea principal de la aplicación MrBayes?

• Generar gráficos en alta resolución.

• Analizar probabilidades de transiciones moleculares.

• Evaluar topologías de árboles evolutivos mediante cálculos de probabilidad condicional.

• Optimizar el almacenamiento de datos genómicos.

• Sustituir procesadores tradicionales por GPU en simulaciones.

¿Qué afirmación es correcta respecto al desempeño de cachés según los programas de SPEC2000?

• La tasa de fallos de caché es constante para todos los programas cuando el tamaño de caché aumenta.

• Los programas comerciales, como bases de datos, tienen tasas de fallo más bajas que los programas SPEC para cachés grandes.

• La predicción del desempeño de una caché basada en un solo programa es imprecisa debido a las variaciones en los patrones de acceso.

• Los programas integer y floating-point tienen tasas de fallo similares independientemente del programa.

• Los datos de un programa son suficientes para generalizar el desempeño de cualquier aplicación.

¿Cuál es uno de los principales problemas de la arquitectura 80x86 para la virtualización?

• Carece de soporte para memoria mapeada y operaciones de E/S separadas.

• No permite crear niveles adicionales de privilegio para los sistemas operativos huéspedes.

• La arquitectura incluye instrucciones sensibles que no generan traps al ejecutarse en modo usuario.

• Instrucciones como POPF modifican registros sensibles sin alertar al VMM, lo que dificulta la virtualización.

• La arquitectura 80x86 fue diseñada exclusivamente para aplicaciones comerciales, no para sistemas virtualizados.