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Dans cours

EE-334: Digital systems design

Students will acquire basic knowledge about methodologies and tools for the design, optimization, and verification of custom digital systems/hardware. They learn how to design synchronous digital circuits on register transfer level, analyse their timing a ...

Description

Cette séance de cours couvre l'histoire des langages de description de matériel (HDL), depuis l'écart de productivité dans la conception VLSI jusqu'au développement des HDL dans les années 1980. Il explique le besoin de HDL, leur rôle dans l'automatisation des processus de conception et les différences entre les HDL et les langages de programmation traditionnels. La séance de cours présente également les principaux HDL utilisés aujourd'hui, tels que VHDL, Verilog et System C, en soulignant leurs caractéristiques et leurs applications dans la description du matériel parallèle à différents niveaux d'abstraction.

Enseignant·e

Andreas Peter Burg

Andreas Burg was born in Munich, Germany, in 1975. He received his Dipl.-Ing. degree in 2000 from the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich, Zurich, Switzerland. He then joined the Integrated Systems Laboratory of ETH Zurich, from where he graduated with the Dr. sc. techn. degree in 2006. In 1998, he worked at Siemens Semiconductors, San Jose, CA. During his doctoral studies, he was an intern with Bell Labs Wireless Research for a total of one year. From 2006 to 2007, he held positions as postdoctoral researcher at the Integrated Systems Laboratory and at the Communication Theory Group of the ETH Zurich. In 2007 he co-founded Celestrius, an ETH-spinoff in the field of MIMO wireless communication, where he was responsible for the ASIC development as Director for VLSI. In January 2009, he joined ETH Zurich as SNF Assistant Professor and as head of the Signal Processing Circuits and Systems group at the Integrated Systems Laboratory. In January 2011, he became a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) where he is leading the Telecommunications Circuits Laboratory in the School of Engineering. In June 2018 he was promoted to the role of a Tenured Associate Professor. In 2000, Mr. Burg received the Willi Studer Award and the ETH Medal for his diploma and his diploma thesis, respectively. Mr. Burg was also awarded an ETH Medal for his Ph.D. dissertation in 2006. In 2008, he received a 4-years grant from the Swiss National Science Foundation (SNF) for an SNF Assistant Professorship. In his professional career, Mr. Burg was involved in the development of more than 25 ASICs. He is a member of the IEEE and of the European Association for Signal Processing (EURASIP). Research interests and expertise

Circuits and systems for telecommunications (wireless and wired)
Prototyping and silicon implementation of new communication technologies
Development of communication algorithms and optimization for hardware implementation
Low-power VLSI signal processing for communications and other applications
Digital integrated circuits
Circuits for image and video processing

Source officielle

Proximité ontologique

Génie informatique

Matériel informatique: Application-specific integrated circuit

Concepts associés (30)

VHDL

VHDL est un langage de description de matériel destiné à représenter le comportement ainsi que l'architecture d’un système électronique numérique. Son nom complet est VHSIC Hardware Description Language. L'intérêt d'une telle description réside dans son caractère exécutable : une spécification décrite en VHDL peut être vérifiée par simulation, avant que la conception détaillée ne soit terminée.

Synthèse logique

En électronique, la synthèse logique (RTL synthesis) est la traduction d'une forme abstraite de description du comportement d'un circuit (voir Register Transfer Level) en sa réalisation concrète sous forme de portes logiques. Le point de départ peut être un langage de description de matériel comme VHDL ou Verilog, un schéma logique du circuit. D'autres sources sont venues s'additionner depuis les années 2010, comme l'utilisation de la programmation en OpenCL. Le point d'arrivée peut être un code objet pour un CPLD ou FPGA ou la création d'un ASIC.

Logic optimization

Logic optimization is a process of finding an equivalent representation of the specified logic circuit under one or more specified constraints. This process is a part of a logic synthesis applied in digital electronics and integrated circuit design. Generally, the circuit is constrained to a minimum chip area meeting a predefined response delay. The goal of logic optimization of a given circuit is to obtain the smallest logic circuit that evaluates to the same values as the original one.

C to HDL

C to HDL tools convert C language or C-like computer code into a hardware description language (HDL) such as VHDL or Verilog. The converted code can then be synthesized and translated into a hardware device such as a field-programmable gate array. Compared to software, equivalent designs in hardware consume less power (yielding higher performance per watt) and execute faster with lower latency, more parallelism and higher throughput.

SystemVerilog

SystemVerilog est à la fois un langage de description, se basant pour cela sur Verilog, et un langage de vérification de matériel, permettant de faire de la simulation et vérification. Il est standardisé sous le numéro IEEE 1800 par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). En 2020, le langage en était à la septième révision en 20 ans avec IEEE 1800-2017 publié en février 2018. Le développement de la norme est fait de façon transparente et collaborative, via le site accellera.mantishub.

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