Ψηφιακά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα VLSI-ASIC Μεγάλης Κλίμακας
| Τίτλος | Ψηφιακά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα VLSI-ASIC Μεγάλης Κλίμακας / Large-Scale Digital VLSI-ASIC Integrated Circuits |
| Κωδικός | 118 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Βασίλειος Παυλίδης |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600001083 |
Πρόγραμμα Σπουδών: Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 20
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ | Επιλογής | 9 | 5 | 5 |
| ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ | Επιλογής | 9 | 5 | 5 |
| ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ | Επιλογής | 9 | 5 | 5 |
| Τίτλος | Ψηφιακά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα VLSI-ASIC Μεγάλης Κλίμακας |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2021 – 2022 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Class ID | 600196728
|
Τύπος Μαθήματος
Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600196728
- eLearning: https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=14134
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Τα μαθήματα: "Ψηφιακά Συστήματα HW σε Χαμηλά Επίπεδα Λογικής" Ι και ΙΙ.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
1. Εκμάθηση βήμα προς βήμα της ροής σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων μεγάλης κλίμακας (VLSI) ξεκινώντας από το βήμα της σύνθεσης μέχρι το βήμα της δρομολόγησης και sign-off.
2. Εφαρμογή των αρχών και εννοιών ανάλυσης χρονισμού ψηφιακών κυκλωμάτων VLSI.
3. Εκμάθηση τεχνικών σχεδίασης για χαμηλή κατανάλωση ισχύος σε πολλαπλά επίπεδα της αφαίρεσης σχεδίασης.
4. Εξοικείωση με το πρόβλημα διανομής του σήματος ρολογιού και τους σχετικούς αλγορίθμους σύνθεσης δικτύων διανομής ρολογιού σε κυκλώματα VLSI.
5. Εξοικείωση με τα βασικά κυκλώματα και τεχνικές σχεδίασης κυκλώματων μνήμης SRAM.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
- Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
- Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Η ύλη του μαθήματος αποτελείται από 10 βασικές ενότητες οι οποίες περιλαμβάνουν:
1. Εισαγωγικό υλικό/Ορισμοί/Ορολογία
2. Τεχνικές Σχεδίασης Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Χαμηλής Ισχύος
3. Στατική Ανάλυση Χρονισμού (STA)
4. Διαχωρισμός Κυκλωμάτων (Partition)
5. Χωροθέτηση Κυκλωμάτων (Floorplanning)
6. Τοποθέτηση Κυκλώματος (Placement)
7. Δρομολόγηση (ή Διασύνδεση) (Routing)
8. Δίκτυα Διανομής Σήματος Ρολογιού (CTS)
9. Σχεδίαση για Δοκιμαστικότητα (DFT)
10. Οργάνωση και Σχεδίαση Μνήμης SRAM
Για κάθε μία από τις ενότητες αυτές παρουσιάζονται παραδείγματα και σχετικοί αλγόριθμοι όπου αυτό είναι απαραίτητο και χρήσιμο.
Οι εργαστηριακές ασκήσεις του μαθήματος περιλαμβάνουν τη χρήση των εργαλείων της Cadence για τη σχεδίαση κυκλωμάτων VLSI-ASIC όπου οι φοιτητές καλούνται να υλοποιήσουν ένα ψηφιακό κύκλωμα με τη χρήση του παρεχόμενου εγχειριδίου του εργαστηρίου.
Λέξεις Κλειδιά
ροή σχεδίασης, χωροθέτηση, τοποθέτηση, στατική ανάλυση χρονισμού, χαμηλή κατανάλωση ισχύος, ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Βιντεοδιαλέξεις
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Περιγραφή
Χρήση της πλατφόρμας elearning
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 59 | 2,0 | |||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 29 | 1,0 | |||
| Φροντιστήριο | 29 | 1,0 | |||
| Εξετάσεις | 33 | 1,1 | |||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτή εξέταση διάρκειας xxx λεπτών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
- Έκθεση / Αναφορά (Συμπερασματική)
- Εργαστηριακή Εργασία (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Andrew B. Kahng, Jens Lienig, Igor L. Markov, and Jin Hu, "VLSI Physical Design: From Graph Partitioning to Timing Closure," Springer, 2011 (κεφ. 1-5, 7, 8 και διαθέσιμο στον Εύδοξο).
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Hubert Kaeslin, "Top-Down Digital VLSI Design From Architectures to Gate-Level Circuits and FPGAs," Morgan Kaufmann Publishers - Elsevier, 2015 (κεφ. 1, 7).
Bruce Jacob, David Wang, and Spencer Ng, "Memory Systems: Cache, DRAM, Disk," Morgan Kaufmann Publishers, 2007 (κεφ. 5).
Διανέμονται, επίσης, σημειώσεις εν είδη διαφανειών και σχετικών σημειώσεων καθώς και εγχειρίδια για τις εργαστηριακές ασκήσεις.
Τελευταία Επικαιροποίηση
05-09-2021
