02118 Introduktion til Chip Design

2024/2025

Den første regulære version af kurset vil blive givet i foråret 2026. Udgaven af 2025 er et kursus i seminar-stil.
Kursusinformation
Introduction to Chip Design
Engelsk
5
Bachelor
F5B (ons 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, gruppearbejde og hjemmeopgaver. Obligatoriske øvelser.
13-uger
F5B, Eksamensplacering afgøres ved kursusstart
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
02139/02132/02135
Martin Schoeberl , Tlf. (+45) 4525 3743 , masca@dtu.dk
Luca Pezzarossa , Lyngby Campus, Bygning 322 , lpez@dtu.dk
01 Institut for Matematik og Computer Science
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Dette kursus giver en introduktion til grundlæggende principper indenfor chip-design til bachelorstuderende inden for computer engineering. Det dækker grundlæggende begreber indenfor transistorer, ledninger, strøm og timing, samt principperne for hukommelsesdesign. Kurset gennemgår også koncepterne for opdeling, areal opdeling og individuel hardening i moderne System-on-Chip (SoC) design. Kurset vil også introducere konceptet om multicore SoC design, og hvordan det kan anvendes til at introducere AI-belastninger. Kurset vil dække følgende emner:

1. Grundlæggende Chip Design:
o Transistors, ledninger, strøm og timing
o Kombinatorisk og sekventiel logik
2. Hukommelsesdesign:
o Hukommelsestyper og arkitekturer
o Hukommelsesorganisation og operation
3. Stram verifikation:
o Verifikationsteknikker på forskellige niveauer
4. SoC Design:
o Opdeling, arealplanlægning og individuel hardening
o NoC binder det hele sammen
5. Multicore SoC Design:
o Brug af T-CREST plus AI-acceleratorer som eksempel
o Arealplanlægning: kerner + hukommelser
6. Værktøjer og værktøjsflow:
o Introduktion til chip design-værktøjer og designflows
o Anvendelse af open-source værktøjer
7. (Virtuel) Tape-out:
o Studerende vil have mulighed for at opleve et virtuelt bånd ude til Skywater i slutningen af kurset
o Hver gruppe vil have mulighed for at udføre et rigtigt bånd med Tiny Tapeout
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forstå grundlæggende principper indenfor chip design, inklusive transistorer, ledninger, strøm og timing.
  • Designe og analysere hukommelsessubsystemer.
  • Anvende stram verifikationsteknikker til deres designs.
  • Anvende opdeling, arealgulvplanlægning og individuel hardening teknikker til deres
  • Forstå SoC-designs.
  • Forstå principperne for multicore SoC design og dets anvendelse til AI-belastninger.
  • Forstå fysikken og driften af halvlederanordninger, inklusiv transistors, og være i stand til at anvende denne viden til at designe simple analoge og digitale kredsløb.
  • Forstå grundlæggende principper indenfor hukommelsesdesign, inklusiv forskellige typer af hukommelse og deres organisation, og være i stand til at designe og analysere hukommellessubsystemer.
  • Forstå principperne indenfor SoC-design, inklusiv opdeling, gulvplanlægning og individuel hårdning, og være i stand til at anvende disse principper til design af et simpelt SoC.
Kursusindhold
Dette kursus er under udvikling, og den første regulære version vil blive givet i foråret 2026. I foråret 2025 afholdes kurset i seminar-stil (som et særligt kursus). De studerende forventes at bidrage aktivt til kurset og vil udvikle materiale til den fremtidige version af kurset.
Sidst opdateret
02. maj, 2024