Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2013/14
02LVNOV, 02LVNOQ
Synthesis and optimization of digital systems
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Calimera Andrea   RC ING-INF/05 30 10 20 5
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/05 6 B - Caratterizzanti Ingegneria informatica
Esclusioni:
01NVY; 02BMW; 02BHI; 02JEU; 01NRE
Presentazione
The course is taught in English.
In questo corso vengono introdotti ed approfonditi gli argomenti legati alla sintesi ed ottimizzazione automatica di circuiti digitali implementati in tecnologia CMOS.
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza dei flussi di progettazione automatica digitale con particolare enfasi sul concetto di sintesi/ottimizzazione ed i rispettivi strumenti CAD
- Modellistica dei circuiti digitali e delle rispettive strutture dati utilizzate negli strumenti CAD
- Apprendimento dei principali algoritmi di sintesi automatica a livello comportamentale e logico
- Comprensione delle tecniche di ottimizzazione e dei relativi algoritmi per diverse funzioni di costo (Area, Frequenza, Consumo di Potenza)
- Utilizzo di strumenti CAD industriali, di tecnologie CMOS commerciali e del linguaggio di scripting TCL
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
- Programmazione software;
- Elettronica digitale di base (funzionamento dei dispositivi CMOS, reti logiche ed architettura dei calcolatori);
- Linguaggio di descrizione dell'hardware (VHDL/VERILOG).
Programma
- Introduzione alla progettazione automatica di sistemi digitali integrati e formalizzazione dei concetti base di modellistica, sintesi ed ottimizzazione circuitale (1 credito)
- Principi di progettazione automatica e relativi algoritmi a diversi livelli di astrazione (3 crediti):
o Algoritmi di sintesi ed ottimizzazione di circuiti digitali a livello comportamentale (algoritmi di Scheduling e Sharing/Binding);
o Algoritmi di sintesi ed ottimizzazione di circuiti digitali a livello logico (metodi Booleani ed Algebrici)
o Mapping tecnologico (metodi Booleani e Strutturali)
- Principi di progettazione automatica per circuiti a basso consumo di potenza (2 crediti)
o Modelli e stima di potenza
o Tecniche di progettazione a livello comportamentale, logico e fisico
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso prevede sia esercitazioni in aula, sia esercitazioni in laboratorio.
Esercitazioni in aula: svolgimento di esercizi sugli argomenti presentati a lezione.
Esercitazioni in laboratorio (a gruppi di 2-3 studenti): utilizzo di strumenti commerciali per la progettazione automatica di circuiti digitali, quali strumenti per la sintesi a livello fisico, logico e comportamentale, simulatori, stimatori del consumo energetico; interfaccia automatica per mezzo del linguaggio di scripting TCL.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Il docente fornirà a tutti gli studenti, in forma elettronica, dispense da utilizzare come materiale di riferimento. Saranno altresì disponibili i manuali per le esercitazioni di laboratorio.
Testo ausiliario consigliato: G. De Micheli, Synthesis and Optimization of Digital Circuits, McGraw-Hill, 1994.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame consiste di due parti distinte. La prima parte (70% del voto finale) consiste in una prova scritta che comprende sia esercizi numerici di progetto relativi agli argomenti principali del corso, sia domande a risposta aperta di carattere piu' teorico. Il tempo assegnato per la soluzione è di 2 ore a libri chiusi; il voto massimo ottenibile e' di 27 punti.
La seconda parte (30% del voto finale) consiste nello svolgimento di un progetto di gruppo nel quale verranno implementate alcune delle tecniche descritte nel corso utilizzando la piattaforma di progettazione descrutta durante le esercitazioni di laboratorio; il voto massimo ottenibile per il progetto e' di 3 punti. Il voto finale è la somma dei punteggi ottenuti nelle due parti.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2013/14
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