System-on-chip design, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Kurserna Digitalteknik 7,5 hp och Datorsystemteknik I 7,5 hp. 30 hp matematik eller kurser i analys, linjär algebra och transformmetoder. Engelska 6. Undantag ges för kravet på svenska.

Kursen ingår i programmen Elektroingenjör 180 hp, Civilingenjör i datateknik, 300 hp samt Civilingenjör i intelligenta system, 300 hp.

Den tekniska utvecklingen har gjort det möjligt att integrera ett komplett multiprocessorsystem på ett chip, System-on-Chip (SOC). SOC är kärnan i de flesta av dagens inbyggda datorer och i konsumentprodukter, såsom mobiltelefoner, mediaspelare bil- och flyg-elektronik samt medicinsk elektronik. Denna kurs kommer att ge en förståelse för de ingående begreppen, dess frågeställningarna samt arbetsprocessen vid utvecklingen av starkt integrerade SoC. Kursen ger dessutom en grund för systematiska hårdvara/mjukvara co-design & co-verifieringsprinciper där state-of-the-art syntes- och verifierings-verktyg används samt konstruktionsflöden.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• Förklara hårdvara, mjukvara och gränssnittssyntes med tonvikt på frågor kring gränssnittsdesign
• Beskriva exempel på applikationer och system som utvecklats med hjälp av en co-design strategi

Färdighet och förmåga

• Modell och specificera inbyggda system på en hög abstraktionsnivå
• Analysera funktionella och icke-funktionella systemets prestanda tidigt i utvecklingsprocessen för att stödja konstruktionsbeslut
• Analysera hårdvara/mjukvara avvägningar, algoritmer och arkitekturer för att optimera systemet basserat på krav och begränsningar vid genomförandet
• Använd co-simulering för att validera systemets funktionalitet

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• Diskutera frågor kring system-on-a-chip konstruktion gällande co-design, immateriella rättigheter, återanvändning samt verifiering
• Utvärdera arkitekturer för kontrolldominerade och datadominerade system

Kursen är uppdelad i en föreläsningsdel, ett labb moment som innefattande ett litet projekt, samt ett seminarium för redovisning av projektet.

I föreläsningsdelen presenteras grunderna för utvecklingsmetoder och utvecklingsverktyg för utveckling på systemnivå och av SoC. Omfattningen kommer att relatera till ämnen inom HW/SW co-design, analys, partitionering, realtidsschemaläggning, hårdvaruacceleration, och FPGA prototyper för HW/SW-system. Denna del innehåller också en översikt över toppmoderna högnivåsyntesverktyg (HLS) samt tekniker för tilldelning, schemaläggning, bindning, resursdelning och pipelining.

Laboratoriedelen ger praktisk erfarenhet av SoC och IP utveckling, integration, testning samt verifiering.

På seminariet ska kursdeltagarna redovisa detaljerade studier av sina projektarbeten samt presentera sina resultat för sina kamrater.

Undervisningen sker i form av föreläsningar, laborationer, projekthandledning samt seminarium. Laborationerna och projekt ska dokumenteras i korta delrapporter.

Examinationen av kursen sker genom att utvärdera elevernas prestationer i laboratoriedelen samt projektet. Studenten måste också på seminariet presentera sitt projekt för att bli godkänd på kursen. Kvaliteten på arbetet i laboratoriet, projekt och seminariet kommer att vägas in i slutbetyget.

Laborationerna och projektet är obligatoriska moment.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.