Dette kursus giver en introduktion til design af digitale integrerede kredsløb og udstyrer studerende med både teoretiske grundlag og praktisk erfaring inden for moderne chipdesign. Kurset dækker grundlæggende digitale kredsløbskoncepter, designmetoder og brugen af open-source værktøjer til chipudvikling.

Studerende vil udforske nøgleemner såsom transistor-niveau design, logisk syntese, floorplanning, verifikation og System-on-Chip (SoC) integration. Kurset lægger også vægt på praktiske færdigheder ved at guide de studerende gennem en komplet chipdesignproces, der fører til en virtuel tapeout og muligheden for en reel tapeout.

Kurset er opdelt i teoretiske forelæsninger og praktiske øvelser. Emnerne inkluderer:
• Gennemgang af transistorer, logiske porte, kombinatoriske og sekventielle kredsløb.
• Introduktion til ASIC-design og PDK-koncepter.
• Hukommelsestyper, organisering og implementering (inklusive registerfiler og hukommelsesmakroer i open-source PDK’er).
• Partitionering, floorplanning, forbindelser og network-on-chip.
• Verifikation.
• Open-source værktøjer og sprog (OpenLane2, Tiny Tapeout, Chisel).
• RTL-syntese, place-and-route, timing-closure og GDSII-generering.

Dette kursus inkluderer et afsluttende projekt i grupper, hvor de studerende anvender de lærte koncepter og bruger open-source værktøjer til tapeout. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forklare grundlæggende drift af halvlederkomponenter, herunder transistorer, og anvende denne viden til at designe basale digitale kredsløb.
• Bruge open-source designværktøjer (OpenLane2, Tiny Tapeout, Chisel) til at udvikle og simulere et digitalt kredsløb gennem en komplet designproces.
• Erfaring med hele chipdesignprocessen, herunder RTL-syntese, place-and-route, timing-closure og en virtuel tapeout, med mulighed for reel tapeout.
• Anvende principperne for System-on-Chip (SoC) design, herunder forbindelser, til at udvikle en grundlæggende SoC og evaluere multicore SoC-arkitekturer.
• Implementere hardware-verifikationsteknikker, herunder simuleringsbaseret verifikation og testbench-design, for at validere en simpel SoC.
• Analysere forskellige hukommelsesarkitekturer, herunder registerfiler og hukommelsesmakroer, samt designe simple hukommelsessystemer.
• Demonstrere forståelse af ASIC-design og processdesignkits (PDK’er) ved at anvende designprincipper baseret på standardceller.
• Opnå praktisk erfaring med design, simulering og implementering af en simpel SoC samt gennemgå en virtuel tapeout-proces.
• Udvikle kritisk tænkning og problemløsningsfærdigheder gennem design og analyse af digitale systemer med moderat kompleksitet.

• Grundlæggende principper for digital kredsløbsdesign (transistorer, logiske porte, kombinatoriske og sekventielle kredsløb).
• Introduktion til ASIC-design og PDK-koncepter.
• Hukommelsesdesign (typer, organisering, registerfiler og hukommelsesmakroer i open-source PDK’er).
• System-on-Chip (SoC) design (partitionering, floorplanning, forbindelser og network-on-chip).
• Verifikationsmetoder og continuous integration.
• Open-source værktøjer og designflows (OpenLane2, Tiny Tapeout, Chisel).
• RTL-syntese, place-and-route, timing-closure og GDSII-generering.
• Tapeout-proces (virtuel tapeout med SkyWater PDK, reel tapeout med Tiny Tapeout).
• Gruppebaseret afsluttende projekt (SoC-design og implementering ved brug af open-source værktøjer). 02. maj, 2025