Overordnede kursusmål
Kurset vil behandle udvalgte moderne problemer inden for kredsløbs-
og arkitekturdesign ud fra et usædvanligt lavt niveau: asynkront
kredsløbs- og systemdesign. Kurset har til formål at lære de
studerende at tænke anderledes og nytænkende om digitale
arkitekturer og hukommelsesarkitekturer. Det indledes med
grundlæggende principper i asynkront design og fortsætter derefter
med udvalgte væsentlige arkitekturudfordringer og hvordan man kan
tænke anderledes om dem ved hjælp af en datacentreret og datadrevet
tilgang til computerarkitektur.
Computerarkitektur, kunsten og videnskaben at designe hardware, er
et spændende og hurtigt skiftende forsknings- og udviklingsfelt.
Deltagerne forventes at arbejde på et projekt med en mundtlig
præsentation med passende præsentationsmateriale i løbet af den
13-ugers periode og aflevere en afsluttende rapport.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Vurdere og redegøre om der med fordel kan anvendes asynkrone
kredsløb i forbindelse med realiseringen af et digitalt kredsløb
til en given applikation – herunder hvilken betydning det får for
kredsløbets egenskaber (energi, hastighed, areal, etc.).
- Redegøre for de problemer (metastabilitet og synkronisering)
der er forbundet med at kommunikere mellem flere klok domæner,
anvise mulige løsninger, og ræsonnere om disses ydeevne og
pålidelighed.
- Analyser og forklar, hvornår datacentrerede arkitekturer har
fordele i forhold til beregningscentrerede arkitekturer, ved hjælp
af konkrete eksempler.
- Vurdere hvilken handshakeprotokol det vil være mest
hensigtsmæssig at anvende i en given situation.
- Sammenligne synkrone og asynkrone designstrategier samt
clocking-teknikker
- Analysere performance- og strømforbrugs-trade-offs i moderne
computerarkitekturer
- Vurder strømforbruget og latenstiden ud fra
datakommunikationsafstanden, og udled de arkitektoniske
konsekvenser af denne vurdering.
- Give en sammenhængende mundtlig præsentation af et udvalgt
emne
- Dokumentere kursets designprojekt i form af en
konferenceartikel.
Kursusindhold
De emner, der behandles på dette kursus, vil variere fra år til år.
Typiske emner kan inkludere instruktionsniveau-parallelisme,
asynkrone kredsløb, chip-multiprocessing, network-on-chip,
tidsforudsigelige computerarkitekturer, AI-acceleratorer, hardware
til sikkerhed og approximate computing. Emnerne for 2027 er design
af asynkrone kredsløb og arkitekturer samt datacentrerede
arkitekturer. Det konkrete program for året vil blive meddelt
kursusdeltagerne via e-mail, inden kurset starter.
Litteraturhenvisninger
Kursuslitteraturen består af et sæt bogkapitler (Jens Sparsø,
Introduction to Asynchronous Circuit Design) og forskningsartikler.
Læselisten vil blive annonceret via en DTU Learn til
kursusdeltagerne.
Bemærkninger
De studerende vil arbejde i grupper på to eller tre med
øvelser/laboratorieopgaver og opgaver for at øve sig i nogle af de
emner, der er blevet gennemgået i forelæsningerne. Desuden skal de
studerende udarbejde et afsluttende projekt/laboratorieopgave, som
de vælger fra en liste over mulige emner, der bygger videre på de
emner, der er blevet gennemgået på kurset.
Sidst opdateret
04. maj, 2026
