Detail předmětu
Hardware/Software Codesign
FIT-HSCAk. rok: 2020/2021
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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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.
Doporučená nebo povinná literatura
Lecture notes in e-format
Schaumont, P. R.: A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign, Second Edition, Springer, 2013, ISBN 978-1-4614-3737-6 (eBook).
De Micheli, G., Rolf, E., Wolf, W.: Readings in Hardware/Software Co-design, Morgan Kaufmann; 1. vydání, 2001, 697 s., ISBN: 1558607021.
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.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky zápočtu:
Získání min. 5 bodů z projektu je podmínka nutná pro udělení zápočtu. Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.
Jazyk výuky
čeština, angličtina
Cíl
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.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný - Program MITAI magisterský navazující
specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISD , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný - Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBS , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
obor MGM , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
obor MPV , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
obor MSK , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- 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., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Individuální projekt v rozsahu 13 hodin.
eLearning
eLearning: aktuální otevřený kurz