Systémy na čipu

Vztahy:

Předmět MI-SOC.16 nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět NI-ESW (vztah je symetrický)

Předmět MI-SOC.16 nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět NI-ESW (vztah je symetrický)

Předmět MI-SOC.16 může být splněn v zastoupení předmětem NI-ESW

Předmět je ekvivalentní s MIE-SOC.16 .

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti získají klíčové znalosti a dovednosti návrháře rozsáhlých číslicových zařízení. Poznají architektury takových systémů a způsoby komunikace jejich částí. Studenti zvládnou pracovní postup návrhu těchto architektur, jejich programového i technického vybavení. Seznámí se s metodami konstrukce systémů odolných proti poruchám a se současnými metodami verifikace velkých číslicových obvodů.

Požadavky:

Návrh a testování kombinačních a synchronních sekvenčních obvodů, příslušné pracovní postupy. Modelování systémů a příslušné jazyky. Základní přehled metod verifikace.

Osnova přednášek:

1. Charakteristika systémů na čipu, požadavky, granularita, možnosti realizace.

2. Komunikace na čipu, kvantitativní přístup k návrhu.

3. Dekompozice na programové a technické vybavení, prozkoumávání návrhového prostoru.

4. Metody hardware-software codesignu, metriky..

5. Systémy reálného času, architektura, vlastnosti.

6. Operační systémy pro reálný čas (RTOS), programové vybavení odolné proti následkům chyb.

7. Systémy odolné proti poruchám. Modely a metody výpočtů spolehlivostních ukazatelů.

8. Časování a synchronizace technického vybavení.

9. Sítě na čipu (NoC), realizace směrovacích algoritmů.

10. Návrh s ohledem na nízkou spotřebu (low-power design)

11. Metody modelování a verifikace systémů na čipu. Souběžná verifikace programového a technického vybavení.

12. Verifikace simulací, sledování a řízení pokrytí, generování stimulů.

13. Praktické aplikace.

Osnova cvičení:

1. Návrh týmových projektů a týmů z oblasti SoC.

2. HW/SW Co-Design - implementace vzorového příkladu

3. Návrh procesoru v systému CODASIP

5. Konzultace dílčích výsledků úrojektů.

6. Prezentace semestrálních týmových projektů.

7. Prezentace a diskuse o výsledcích.

Cíle studia:

Moderní vysoce integrované číslicové systémy jsou navrhované s cílem dosahovat vysoký výpočetní výkon, malé rozměry a nízkou spotřebu energie. Předmět učí studenty dovednostem nutným pro konstrukci takových systémů na úrovni programového i technického vybavení, protože tyto oblasti jsou zde těsně provázány. Nicméně, návrh je pouze část celé hry. Na konferencích se 10 let intenzivně diskutuje o obtížnosti verifikací správnosti systémového návrhu. Proto předmět prezentuje současný stav oboru jako potřebnou kvalifikaci tzv. verifikačního inženýra. Poslední část je věnována konstrukci kriticky důležitých systémů.

Studijní materiály:

Pasricha, S., Dutt, N. ''On-Chip Communication Architectures: System on Chip Interconnect''. Morgan Kaufmann, 2008. ISBN 012373892X.

Erbas, G. ''System-Level Modeling and Design Space Exploration for Multiprocessor Embedded System-on-Chip Architectures''. Amsterdam University Press, 2006. ISBN 9056294555.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/MI-SOC/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/MI-SOC/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. obor Znalostní inženýrství, 2016-2017 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Počítačová bezpečnost, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Počítačové systémy a sítě, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Návrh a programování vestavných systémů, 2016-2019 (povinný předmět oboru)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Informační systémy a management, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2016-2019 (VO)
• Mgr. obor Systémové programování, zaměření Systémové programování, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Systémové programování, zaměření Teoretická informatika, 2016-2017 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2018-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Znalostní inženýrství, 2018-2019 (volitelný předmět)