Rúbrica · Evaluación global del módulo 1 — EC1
Instrumento del programa: Ejercicio práctico de cálculos + Informe de análisis comparativo, en su formato integrador (§18.2) Evidencia: Informe de análisis comparativo y ejercicio práctico de cálculos (§16) Elemento de competencia: EC1 · Módulo: M1 · Carga: 4 h (EC1–EC5, semana de evaluación)
1. Enunciado
Un centro de computación científica desea adquirir un clúster para simulaciones climáticas. Dispone de un presupuesto que le permite elegir entre dos opciones:
- Opción A. 128 nodos con procesadores de alta frecuencia de reloj, conectados por Gigabit Ethernet.
- Opción B. 64 nodos con procesadores de menor frecuencia, interconectados mediante InfiniBand con soporte RDMA.
Consigna. Los algoritmos de simulación climática requieren comunicaciones globales frecuentes (reducciones y dispersión de datos de grano fino entre nodos vecinos). Redacte un informe técnico que justifique cuál de las dos opciones es la adecuada, con base en los conceptos de granularidad, overhead de red y las Leyes de Amdahl y Gustafson.
2. Entregable
Informe PDF de máximo 6 páginas, individual, con la estructura siguiente:
- Resumen ejecutivo (máximo 200 palabras): la recomendación y su fundamento.
- Análisis del problema: tipo de carga de trabajo, frecuencia y granularidad de las comunicaciones, volumen de cómputo y de datos.
- Fundamento cuantitativo: aplicación de la Ley de Amdahl y de la Ley de Gustafson al caso, con los cálculos explícitos.
- Análisis de la red: comparación de latencia, ancho de banda y modelo de comunicación en ambas opciones; efecto del modelo de
. - Comparación de las alternativas en una tabla con al menos cinco criterios cuantificados.
- Recomendación argumentada y plan de despliegue en fases.
- Riesgos de la recomendación y cómo se mitigan.
- Conclusiones y referencias.
3. Criterios de evaluación
| # | Criterio | Indicador del programa que evalúa | Puntaje |
|---|
| 1 | Aplicación de las Leyes de Amdahl y Gustafson | Explica rigurosamente el impacto de la Ley de Amdahl y Gustafson en el proyecto | 20 |
| 2 | Identificación de cuellos de botella | Identifica con precisión los cuellos de botella de red y memoria de la arquitectura elegida | 15 |
| 3 | Cuantificación del rendimiento | Estima tiempos, speedup y eficiencia con los datos del enunciado; los cálculos son correctos | 20 |
| 4 | Comparación de alternativas | Tabla comparativa con al menos cinco criterios, coherente con el análisis previo | 15 |
| 5 | Recomendación argumentada | Concluye con una opción y la justifica; no afirma sin sustento | 15 |
| 6 | Redacción técnica | Informe estructurado, claro y con las cuentas explicitadas | 15 |
| Total | | 100 |
4. Rúbrica analítica por niveles
| Criterio | Destacado (4) | Competente (3) | En proceso (2) | No logrado (1) |
|---|
| 1. Leyes de rendimiento | Aplica ambas leyes al caso, distingue strong de weak scaling y explica por qué una u otra gobierna el problema | Aplica las leyes correctamente pero sin explicitar el régimen | Menciona las leyes sin aplicarlas | No las utiliza |
| 2. Cuellos de botella | Identifica la contención de red por Ethernet y la limitación de bandwidth de las colectivas, y los cuantifica | Identifica los cuellos de botella principales | Menciona cuellos de botella genéricos | No identifica ninguno |
| 3. Cuantificación | Todos los cálculos son correctos, con unidades y supuestos declarados | Los cálculos son correctos con algún supuesto no declarado | Errores de cálculo o supuestos incorrectos | Sin cálculo |
| 4. Comparación | Tabla con cinco o más criterios, coherente y cuantificada | Tabla con los criterios principales | Comparación narrativa sin cuantificar | Sin comparación |
| 5. Recomendación | Concluye y justifica con los datos de su propio análisis, incluyendo el coste | Concluye correctamente pero la justificación es parcial | Concluye sin sustento en el análisis | No concluye |
| 6. Redacción | Informe estructurado, cuentas visibles, conclusiones claras | Correcto con defectos de orden o claridad | Desordenado o con errores frecuentes | No cumple el formato |
Cada criterio vale 25/20/15/5 puntos según el nivel alcanzado (4/3/2/1).
5. Datos de referencia para el docente
Valores esperados para calibrar la corrección. Los estudiantes deben llegar a ellos, no copiarlos: lo que se evalúa es el razonamiento, no el número.
| Magnitud | Opción A (128 nodos, Ethernet) | Opción B (64 nodos, InfiniBand) |
|---|
| Latencia de red | 50 µs (típica en conmutador de nivel superior) | menor de 0.8 µs |
| Ancho de banda por nodo | 1 Gbps = 125 MB/s | 400 Gbps = 50 000 MB/s |
| Redundancia de cómputo | 128 procesadores frente a 64 | menor cómputo, mejor comunicación |
| Efecto en reducciones globales | latencia multiplicada por el número de rondas | latencia muy inferior |
Respuesta esperada en términos cualitativos: para una carga con comunicaciones globales frecuentes y de grano fino, la opción B es superior aunque tenga la mitad de núcleos, porque el costo de las colectivas domina el tiempo total y se reduce en un orden de magnitud. La opción A solo ganaría si la aplicación fuera claramente compute bound y con pocas comunicaciones.
Aceptable como respuesta: la opción A, siempre que el estudiante identifique explícitamente el supuesto que la vuelve correcta (cómputo dominante, comunicaciones raras) y analice el rango de validez de esa conclusión. No es aceptable: elegir por intuición sin cuantificar.
6. Penalizaciones
| Situación | Penalización |
|---|
| Informe sin cálculos | −20 puntos |
| Elección sin justificación cuantitativa | −15 puntos |
| Datos de red inventados y no declarados como supuesto | −10 puntos |
| Correspondencia con la solución de otro grupo | Se anula la nota |
Instrumento derivado de 00-marco/programa-docente-TEL420-V2.docx, apartados 16, 18.2 y 18.3, y de la actividad de evaluación global del material original del módulo 1.