Course detail

Hardware/Software Codesign (v angličtině)

FIT-HSCeAcad. year: 2022/2023

Předmět je zaměřen na aspekty návrhu výpočetních systémů na systémové úrovni. Optimalizaci výsledné implementace HW/SW systému podle různých kritérií. Behaviorální a strukturní popis funkce systému. Modely základních hardwarových a softwarových komponent a jejich rozhraní. Syntézu hardwarových a softwarových komponent. Přidělení příslušného behaviorálního popisu vybraným komponentám. Návrh rozhraní mezi komponentami. Plánování přístupu na sdílené komponenty. Techniky pro predikci a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení. Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování. Heterogenní výpočetní architektury a platformy. Integrované návrhové prostředky. Studie optimalizovaných HW/SW systémů.

Language of instruction

angličtina

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Dr. Ing. Otto Fučík

Department

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Offered to foreign students

Of all faculties

Výsledky učení předmětu

Studenti získají znalosti a dovednosti v teorii a technikách automatizovaného souběžného návrhu hardware a software výpočetních systémů optimalizovaných podle různých hledisek.
Teoretický základ pro analýzu a návrh HW/SW systémů.

Prerekvizity

Základy modelování a simulace.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Not applicable.

Způsob a kritéria hodnocení

  • projekt (celkem 25 bodů)
  • půlsemestrální zkouška (celkem 20 bodů)
  • závěrečná zkouška (celkem 55 bodů)

    • Course curriculum

    Not applicable.

    Work placements

    Not applicable.

    Učební cíle

    Studijním cílem předmětu je získání znalostí a dovedností v oblasti souběžného návrhu technického a programového vybavení (HW/SW Co-design) výpočetních systémů. Dále pak seznámení s modely pro popis chování hardwarových a softwarových komponent a jejich vzájemnou interakci, s algoritmy a technikami pro rozdělování a odhad kvality rozdělení na část softwarovou a část hardwarovou, se syntézou a optimalizací výsledné implementace systému podle různých kritérií.

    Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

    Znalosti studentů jsou ověřovány půlsemestrální zkouškou (20 bodů), vypracováním projektu (25 bodů) v předepsaném termínu a semestrální zkouškou. Pro získání bodů ze semestrální zkoušky je nutné ji vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body (z celkem 55 bodů). V opačném případě bude semestrální zkouška hodnocena 0 body. Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, příslušné body nebudou uděleny a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

    Recommended optional programme components

    Not applicable.

    Prerequisites and corequisites

    Not applicable.

    Basic literature

    Schaumont, P. R.: A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign, Second Edition, Springer, 2013, ISBN 978-1-4614-3737-6 (eBook). (EN)
    De Micheli, G., Rolf, E., Wolf, W.: Readings in Hardware/Software Co-design, Morgan Kaufmann; 1. vydání, 2001, 697 s., ISBN: 1558607021. (EN)
    L. H. Crockett, R. A. Elliot, M. A. Enderwitz and R. W. Stewart: The Zynq Book: Embedded Processing with the ARM CortexA9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC, First Edition, Strathclyde Academic Media, 2014. (EN)
    D. D. Gajski, N. D. Dutt, A. C-H Wu, S. Y-L Lin: High-Level Synthesis: Introduction to Chip and System Design, Springer, 1992, ISBN-13: 978-0792391944. (EN)
    M. Fingeroff: High-Level Synthesis Blue Book, Xlibris US, 2010, ISBN ‎ 1450097243. (EN)

    Recommended reading

    Lecture notes in e-format. (EN)

    Elearning

    eLearning: currently opened course

    Classification of course in study plans

    • Programme IT-MGR-1H magisterský navazující

      branch MGH , 1 year of study, zimní semester, doporučený kurs

    • Programme IT-MGR-2 magisterský navazující

      branch MGMe , 1 year of study, zimní semester, povinný

    • Programme MIT-EN magisterský navazující 0 year of study, zimní semester, povinně volitelný

    Type of course unit

     

    Přednáška

    39 hod., optionally

    Teacher / Lecturer

    doc. Dr. Ing. Otto Fučík
    doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D.
    Ing. Lukáš Kekely, Ph.D.

    Syllabus

    • Aspekty návrhu vestavěných HW/SW výpočetních systémů na systémové úrovni. 
    • Výpočetní technologie, struktury a heterogenní platformy. 
    • Behaviorální a strukturní popis. 
    • Syntéza výpočetních systémů - alokace, přidělení a plánování výpočetních úloh na výpočetní struktury. 
    • Syntéza výpočetních struktur a jejich optimalizace podle různých kritérií. 
    • Integrovaná návrhová prostředí. 
    • Jazyky pro popis HW/SW. 
    • Techniky pro odhady a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení. 
    • Techniky návrhu s ohledem na nízký příkon. 
    • Výpočetní modely. 
    • Rozhraní a komunikace mezi komponentami. 
    • Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování.
    • Optimalizace na systémové úrovni.

    Projekt

    13 hod., compulsory

    Teacher / Lecturer

    doc. Dr. Ing. Otto Fučík

    Syllabus

    Individuální projekt v rozsahu 13 hodin.

    E-learning texts

    HSCe
    Technology.pdf 2.83 MB

    Elearning

    eLearning: currently opened course