CAD-gereedschaapen voor VLSI: tekst uit Vakwerk (keuzevakkengids)

Vakcode: 124153
Vaknaam: Computer-aided design gereedschappen voor VLSI
Trimester: 3
SP: 3,0
Leerstoel: Signalen en Systemen Netwerktheorie (EL)
Docent: Dr.Ir. S.H. Gerez
kamer: EL/TN 9238
tel: 3156

Omschrijving

VLSI-schakelingen, geïntegreerde schakelingen die meer dan een miljoen transistoren, kunnen hebben, kunnen onmogelijk zonder de hulp van de computer worden ontworpen. De verschillende stadia van het ontwerpproces worden ondersteund door de bijbehorende ontwerpprogrammatuur. Deze wordt aangeduid met computer-aided design (CAD) programmatuur. Doel van het vak is de gebruiker van IC-ontwerpprogrammatuur kennis te laten maken met de in de programmatuur gebruikte technieken. Door kennis van het inwendige van een CAD-gereedschap moet een beter inzicht worden verkregen in hun mogelijkheden en onmogelijkheden. Tevens vormt het vak een inleiding voor diegenen die zelf met softwareontwikkelling op dit gebied te maken zullen hebben.

Een veelvoorkomend probleem in CAD voor VLSI is 'optimalisatie': men wil bijvoorbeeld de duur van een berekening in hardware zo kort mogelijk maken (een hoog-niveau ontwerpprobleem), of bijvoorbeeld hardwareblokken zodanig in het vlak plaatsen dat de totale chipoppervlakte na bedrading zo klein mogelijk wordt. Vele optimalisatieproblemen laten zich goed beschrijven in termen van de grafentheorie. Er wordt dan ook een inleiding in de grafentheorie gegeven, gevolgd door een korte uiteenzetting over de complexiteit van algoritmen. Naast optimalisatie, zijn er uiteraard ook andere CAD-vraagstukken. Een belangrijk voorbeeld is simulatie. (Zie de studiegids voor een opsomming van de specifieke onderwerpen uit dit vak.)

Het vak poogt aandacht te besteden aan de meest interessante aspecten van CAD voor VLSI. In ieder college worden een of twee deelgebieden bekeken, eerst in algemene zin en vervolgens door wat dieper in te gaan op de algoritmen die in het deelgebied worden gebruikt. Hoewel de problemen veelal wiskundig van aard zijn, wordt een formele aanpak (stellingen en bewijzen) over het algemeen achterwege gelaten. Het vak is aan te bevelen aan diegenen die op de een of andere manier geïnteresseerd zijn in het ontwerpen van IC's. Hoewel het vak in principe goed te volgen is met uitsluitend voorkennis uit het verplichte EL-curriculum, krijgt de keuze voor dit vak meer waarde als er ook gekozen wordt voor vakken als 'VLSI systeemontwerp' (121713), 'VLSI Signal processing' (122733), 'VLSI circuitontwerp' (121750), 'Testbaar ontwerpen en testen van digitale VLSI' (121716) (EL-vakken), 'Ontwerpen van digitale systemen' (213002) of Hardware/Software Codesign' (213012) (INF-vakken). Een 'algoritmische' instelling van de student, plezier hebben in programmeren en meer nog in het nadenken over progammeren, zal het volgen en afronden van het vak ten goede komen. Zij die geen EL-student zijn (INF, TW), kunnen het vak uiteraard ook volgen, maar zullen hier en daar bekende zaken tegenkomen (grafentheorie, complexiteit van algoritmen); gebrek aan voorkennis zal er over het algemeen niet zijn (neem in geval van twijfel contact op met de docent).

Organisatie

Het onderwijs wordt aangeboden in de vorm van 9 of 10 hoorcolleges. De toetsing vindt plaats aan de hand van een praktische opdracht, waarin een algoritme uit het vakgebied moet worden geïmplementeerd. De opdracht wordt in 'ruime zin' nabesproken, waarbij ook onderwerpen die niet rechtstreeks met de opdracht te maken hebben aan de orde komen. Het verslag van de opdracht en de prestatie op de nabespreking bepalen het eindcijfer. Het studiemateriaal voor dit vak bestaat uit het boek:
S.H. Gerez, Algorithms for VLSI Design Automation, John Wiley and Sons, Chichester, 1999 (ISBN 0-471-98489-2).
Overige informatie betreffende het vak is ook te vinden op Internet: http://utelnt.el.utwente.nl/links/gerez/cadvlsi/.

Trefwoorden: VLSI, CAD, Combinatorische optimalisatie, lay-out ontwerp, simulatie, hoog-niveausynthese. 


Go (back) to  Sabih's Home Page.
Last update on: Sat Jun 19 01:01:33 METDST 1999 by Sabih Gerez.