Algorithmen im Chip-Entwurf

Bereich: Computer Microsystems
Fachrichtung: Technische Informatik, Elektrotechnik/Datentechnik
Art: IV5 oder V2
Dozent: Andreas Koch
Voraussetzungen: Grundkenntnisse des Entwurfs digitaler Schaltungen (z.B. Technische Grundlagen der Informatik I+II), Algorithmen und Datenstrukturen, Java
Inhalt: Praktische Einführung in Algorithmen und Datenstrukturen verschiedener CAD-Werkzeuge für den Chip-Entwurf. Dabei werden zunächst allgemein anwendbare Optimierungsverfahren und Graph-Algorithmen vorgestellt. Anschließend wird ihr Einsatz zur Lösung spezieller Probleme auf verschiedenen Ebenen des Chip-Entwurfs diskutiert, z.B. Plazierung und Verdrahtung. Parallel zur Vorlesung werden am Beispiel einer einfachen FPGA-Architektur ausgewählte Verfahren praktisch in Java implementiert und untersucht. Dabei werden eine Reihe von kleineren gefolgt von einer komplexeren Aufgabe bearbeitet.
Literatur: Sabih Gerez: ``Algorithms for VLSI Design Automation'', Giovanni de Micheli: ``Synthesis and Optimization of Digital Circuits'', Ausgewählte wissenschaftliche Arbeiten

Credits: 7,5 CP (8,0 CP Msc 2009) durch erfolgreiches Absolvieren des praktischen Teils (Aufgaben, Kolloquien, Vorträge), 3,0 CP bei Beschränkung auf die Vorlesung
Ort: Di S2|02, C110; Fr S2|02, C120
Zeit: Di, 11:40-13:20 Uhr; Fr 9:50-11:30; Kolloquien nach Abgaben Donnerstag nachmittags

Anmeldung: Für diese Veranstaltung ist unbedingt eine Anmeldung über das WebReg-System erforderlich (jetzt eröffnet).

Prüfung: Für den Modus 2 SWS (3,0 CP) findet die Prüfung je nach Andrang mündlich oder schriftlich gegen Ende der Vorlesungszeit statt. Termine werden noch bekanntgeben. Im 5 SWS-Modus (7,5 CP) wird die Prüfungsleistung durch das erfolgreiche Bearbeiten der Programmieraufgaben, sowie der erfolgreichen Beteiligung an den Kolloquien und Vorträgen erbracht. Bitte stellen Sie sicher, dass Sie, falls in Ihrem Studiengang erforderlich, bei der entsprechenden Stelle zur Prüfung angemeldet sind. Das WebReg ist dafür nicht ausreichend! Wichtig: Eine solche Anmeldung ist ggf. auch für den klausurfreien 5 SWS-Modus erforderlich (z.B. für den Informatik-Bachelor)!

Vorlesungsfolien

1. Block: Probleme, Werkzeuge und Graphen
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2. Block: Kompaktierung und Schaltungsdarstellungen (aktualisiert 22.10.2010)
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Kick-Off zu den praktischen Arbeiten
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3. Block: Timing-Analyse und Heuristiken
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4. Block: Längenmaße und VPR-Platzierung
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5. Block: Allgemeine Platzierungstechniken, Partitionierung und Timing-Pfade
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6. Block: Exakte Optimierungsverfahren
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7. Block: Einführung in Verdrahtung
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8. Block: Kanalverdrahtung und globale Verdrahtung
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9. Block: Realer FPGA-Router
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10. Block: Verbesserungen
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11. Block: High-Level-Synthese
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12. Block: Ablaufplanung
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Aufzeichnungen der Vorlesungen

Die Folien und der Vortrag werden aufgezeichnet. Dabei kann es gelegentlich durch die Tücke der Technik zu Störungen oder Ausfällen kommen. Wir bitten diese zu entschuldigen und hoffen, sie in erneuten Durchgängen zu vermeiden. Die Aufzeichungen selbst sind platzsparend im H.264-Format komprimiert. Falls das von Ihnen verwendete Betriebssystem keinen dafür passenden Codec mitbringt, kann dieser in der Regel problemlos nachinstalliert werden. Für Windows-Varianten könnte dafür bespielsweise das Paket FFDShow Tryout genutzt werden. Unter Linux ist der übliche mplayer direkt in der Lage, die Dateien abzuspielen.

19.10.2010