Procesadores de bajo coste y su aplicación en la docencia de Ingeniería de Computadores

La Informática evoluciona a gran velocidad y es necesario actualizar con frecuencia los recursos de aprendizaje para mantener el interés de los estudiantes. En la actualidad, hay una gran diversidad de plataformas de cómputo de bajo coste que son utilizadas como recursos en los estudios de Informática. Raspberry Pi y algunos modelos de Arduino (como Arduino Due), ambas basadas en procesadores ARM, son ejemplos representativos de este tipo de plataformas. Las arquitecturas ARM son ejemplos de procesadores RISC que actualmente gozan de gran popularidad por su buena relación entre potencia computacional, consumo y coste. De hecho, constituyen el núcleo de muchos de los teléfonos móviles y sistemas empotrados actuales. Al estar tan cerca de los estudiantes, el uso de este tipo de recursos en el aula representa una oportunidad para: (1) motivar a los alumnos de Bachillerato y Educación Secundaria para estudiar el Grado de Informática y (2) potenciar el interés de los alumnos de Grado de Informática por la Ingeniería de Computadores. Existe una serie de eventos consolidados que tienen una gran difusión social. En ellos, se muestran vistosos ejemplos de aplicación y funcionamiento de este tipo de plataformas. En este trabajo se describen el conjunto de sistemas interactivos y basados en plataformas computacionales de bajo coste que se han desarrollado para ser utilizadas en este tipo de eventos. De acuerdo con nuestra experiencia de participación, creemos que están sirviendo para despertar el interés del alumno de secundaria por la Informática en general, y más específicamente por la Ingeniería de Computadores. Por otra parte, un porcentaje de los alumnos que cursan el Grado de Ingeniería Informática no está interesado en el análisis de los componentes hardware y de su organización para construir un computador moderno. Piensan que la asignatura de Arquitectura de Computadores del Grado en Ingeniería Informática está lejos de su futura actividad profesional. En este contexto, nos planteamos seleccionar ARM como arquitectura de referencia para desarrollar los contenidos de la asignatura de Arquitectura de Computadores. Creemos que esta decisión mejora el interés del alumno por dos motivos: (1) el objeto de estudio se usa en multitud de plataformas muy cotidianas para el alumno y (2) es posible diseñar las actividades prácticas de las asignaturas basadas en elementos reales y no únicamente virtuales. Este trabajo muestra las distintas actividades tanto a nivel teórico como práctico que se plantean al alumno en el marco de la asignatura Arquitectura de Computadores.Computer Science is advancing rapidly and it is necessary to keep the educational resources up to date in order to keep the interest of students. Nowadays, there is a wide variety of low-cost computing platforms that are used as educational resources in the Computer Science degree. Raspberry Pi and some models of Arduino (such as Arduino Due), which are both based on ARM processors, are representative examples of this kind of platforms. ARM architectures are instances of RISC processors which nowadays have reached an important popularity due to their good relation between performance, consumption and cost. In fact, they constitute the core of numerous current mobile phones and embedded systems. Considering their proximity to the students, the use of this kind of resources in the classroom is an opportunity to: (1) encourage the high schools pupils to study the Computer Science degree and (2) to increase the interest of the students for the Computer Engineering. There are several consolidated informational events of great social outreach in which different examples of application of this kind of platforms are shown. In this work, the set of interactive systems designed to be used in this kind of events is described. According to our experience, we think that they arouse the interest of high schools pupils for the Computer Science in general, and, more specifically, for the Computer Engineering. Furthermore, a percentage of the students of the Computer Science degree is not interested in the analysis of hardware components and the architecture of modern computers. They think that the subject of Computer Architecture of the Computer Science Degree is far from his/her future career. In this context, we will select ARM as a reference architecture where the contents of the subject Computer Architecture will be developed on. We think this might improve the motivation of the students mainly for two reasons: (1) the object of study is being used in a lot of modern platforms; and (2) it is possible to design the practical activities of the subjects using real platforms and not only virtual ones. This work shows the activities proposed to the students in the context of the subject Computer Architecture, considering both practical and theoretical approaches