- Введение в маршрут проектирования и упражнения с комбинационной логикой.
- Последовательностная логика на ПЛИС. Схемы с тактовым сигналом и состоянием. Как работают симуляторы.
- Концепция конечного автомата на ПЛИС. Арифметика в цифровой электронике.
- Как устроена микросхема ПЛИС. Умножители, BRAM и DSP ячейки в FPGA. Тактирование FPGA.
- Открытый маршрут проектирования ASIC и статический анализ временных задержек. Память и библиотеки элементов в ASIC.
- Конвейеры и систолические массивы.
- Распознавание музыки на ПЛИС.
- Генерация звука в цифровых схемах. История развития звука в компьютерах.

ШКОЛА СИНТЕЗА ЦИФРОВЫХ СХЕМ
Школа синтеза цифровых схем – это инициатива, созданная для быстрого освоения современных подходов к проектированию цифровых микросхем. Обучение в Школе бесплатно и позволяет каждому желающему, даже не обладая базовыми компетенциями, заглянуть в мир разработки современных микросхем.
Учебная программа Школы разработана на основе курса Массачусетского Технологического института (MIT): его расширили до семестра и дополнили материалами уровня университетского лабораторного практикума по реконфигурируемым микросхемам FPGA. Программа также содержит элементы курсов компьютерной архитектуры и микроархитектуры процессорных ядер и предоставляет базовые знания использования профессиональных средств проектирования серийных микросхем ASIC.
Отдельный блок программы Школы посвящен архитектуре RISC-V и предполагает занятия с учебным ядром schoolRISCV. На этом примере ученики знакомятся с системой команд, изучают микроархитектуру однотактного процессора, основы проектирования и верификации процессорных модулей.
ЧТО:
Школа синтеза цифровых схем – это годами выверенная программа обучения, построенная на базе курса MIT, доработанная и расширенная.
В Школе много практики с использованием отладочных плат, необходимого периферийного оборудования и инструментов разработки.
Поддержка на всех этапах обучения, а также проверочное собеседование в конце курса, которое поможет грамотно составить резюме и подготовиться к настоящему собеседованию в любой электронной компании.
ГДЕ:
В московском офисе YADRO, образовательных кластерах или полностью онлайн.
КОГДА:
В два этапа: с сентября по декабрь 2023 года и с середины января по середину апреля 2024 года. Каждую субботу с 12:00 до 15:00 по московскому времени.
Темы лекций сезона 2023-2024
Каждую субботу в 12:00 (МСК).
Подробное расписание отправим всем зарегистрированным участникам перед первой встречей.
-
1 блок
-
2 блок
- Маршрут проектирования и типы верификации цифровых устройств. Введение в функциональную верификацию. Выполнение и разбор простейших примеров.
- Функциональная верификация и базовая генерация случайных воздействий. Взаимодействие с устройствами с синхронной логикой.
- Функциональная верификация и создание тестовых сценариев. Взаимодействие с тестируемым устройством при помощи протоколов.
- Введение в функциональную верификацию на основе транзакций. Применение ООП для верификации цифровых устройств. Рандомизация транзакций.
- Типовая структура верификационного окружения с применением ООП. Роли и взаимодействие компонентов. Step-by-step проектирование и применение.
- Условия завершения процесса верификации. Функциональное покрытие. Введение в модель фунционального покрытия SystemVerilog, ее создание и применение.
- Функциональная верификация протоколов и white-box тестирование. Введение в SystemVerilog Assertions, их создание и применение.
- Законченное верификационное окружение (Verification Intellectual Property). Основные свойства и составные части. Step-by-step проектирование и отладка.
- Введение в формальную верификацию. Сравнение с верификацией на основе симуляции. Базовая теория и эффективность применения. Разбор простейших примеров.
-
3 блок
- Буферы FIFO. Разбор работы FIFO — состояния по тактам и сигналы внутри каждого такта
- FIFO — теория и дизайн.
- От FIFO к flow control в конвейерах.
-
4 блок
- Архитектура: вид процессора с точки зрения программиста. Архитектура RISC-V.
- Микроархитектура однотактового процессора на примере MIRISC.
- Производительные процессоры. Суперскалярность, out-of-order, BPU.
- Введение в кэши. Системные шины в современных системах на кристалле.
- Арбитры и разделение памяти между несколькими процессорными ядрами. Когерентность.
Механика обучения
Обучение в Школе предусмотрено сразу в нескольких форматах:
- Оффлайн: очные занятия в московском офисе YADRO или в учебных кластерах Школы в других городах. Участники очного формата смогут общаться с преподавателями Школы и участвовать в практических занятиях с FPGA платами. Активным участникам мы выдадим диплом об участии в Школе. Так как количество мест в классах ограничено, возможен дополнительный этап отбора на очное участие в Школе. Ученики, которые не смогли попасть на очное обучение, смогут начать обучение в Школе в онлайн формате. Если появятся свободные места, мы обязательно пригласим на очный формат.
- Онлайн: участник подключается к трансляции занятия на YouTube-канале Школы и обучается в режиме реального времени вместе с другими учениками или в любое удобное время по записи.
Для подготовки к Школе мы рекомендуем
Пройти теоретическй курс «Как работают создатели умных наночипов» (от РОСНАНО), который состоит из трех частей: «От транзистора до микросхемы», «Логическая сторона цифровой схемотехники», «Физическая сторона цифровой схемотехники».
Посмотреть обзорные лекции на портале Истовый Инженер, которые посвящены проектированию и производству полупроводниковых изделий и микросхем.
Подготовить свой ноутбук, который понадобится для занятий в Школе. Ознакомьтесь с инструкцией по настройке ноутбука со специальным ПО.
Подать заявку на участие
Кто делает школу
Авторы идеи Школы синтеза цифровых схем — популяризатор науки и образования Юрий Панчул и генеральный директор выставочной компании ChipEXPO Александр Биленко.
Юрий регулярно проводил в Зеленограде курсы проектирования на языке Verilog с упражнениями на платах реконфигурируемой логики ПЛИС, приглашая на занятия лекторов из профильных вузов и электронных компаний.
В 2020 году Александр и Юрий договорились об организации Школы. Решили провести ее в онлайн-формате в рамках деловой программы выставки ChipEXPO. Спустя год Школа проходила на базе той же экспозиции, но уже в двух форматах – онлайн и офлайн.
Тогда же было принято решение организовать семестровый курс Школы. Эту идею осуществили в октябре 2021 года. Первый семестр состоял из 20 офлайн-занятий с трансляцией каждого занятия на YouTube-канале ChipEXPO.
Новым импульсом к развитию Школы стала инициатива компании YADRO по формированию федеральной сети образовательных кластеров. Эта идея уже начала воплощаться в жизнь, предоставляя возможность сотням талантливых ребят и молодых специалистов в разных уголках страны бесплатно получать востребованные знания Школы в дистанционном формате на базе крупнейших вузов.
Очередной семестровый курс пройдет с сентября по декабрь 2023 года и с января по апрель 2024 года.
Материалы для подготовки
Ответы на частые вопросы
В Школе может принять участие любой желающий студент, школьник, преподаватель или инженер. Преподаватели и опытные разработчики могут подключиться только онлайн, а студенты и школьники могут подать заявку на очное участие в Школе.
Изначально Школа задумывалась как образовательный курс, рассчитанный на школьников старших классов. Со временем интерес к программе стали проявлять студенты, преподаватели и опытные специалисты. Это побудило нас отказаться от каких-либо возрастных ограничений.
- На очных занятиях вы получаете поддержку и консультации от преподавателя, который присутствует с вами в одной аудитории.
- В очном формате предусмотрены практические занятия на FPGA платах.
- Активным участникам очного формата мы выдадим диплом об участии в Школе.
Список удаленных кластеров Школы представлен в разделе Партнеры.
В кластеры, где количество заявок существенно превысит количество посадочных мест, мы проведем дополнительный этап отбора. Если выбранный вами кластер попал в этот список, то мы сообщим вам условия по электронной почте. Если вам не хватит места на очный формат обучения, мы добавим вас в лист ожидания и предложим начать прохождение Школы в онлайн формате, чтобы вы не пропустили ни одного занятия.
Мы рекомендуем пройти теоретический онлайн-курс "Как работают создатели умных наночипов" от РОСНАНО. Знакомство с этим курсом ускорит процесс дальнейшего обучения, в ходе которого будут обсуждаться базовые понятия и концепции, связанные с задачами реальной электронной промышленности. Ссылки на три основных раздела курса можно найти здесь. Полезно также посмотреть обзорные лекции на портале Истовый Инженер про проектирование и производство полупроводниковых изделий.
Для занятий в Школе вам понадобится ноутбук с установленным специальным ПО. Инструкция по установке ПО будет отправлена всем зарегистрированным участникам по электронной почте. Онлайн-участникам будет полезно иметь плату FPGA OMDAZZ\RxRD. Ее можно приобрести самостоятельно.
В финале обучения каждый ученик получит задания для оценки знаний. Оценки будут отражены в дипломе об участии в Школе. Также мы будем следить за посещаемостью очных занятий. К сожалению, пока мы не можем отследить успехи и посещаемость онлайн-слушателей, поэтому диплом участника для них не предусмотрен.
Обратите внимание, что сертификат об участии в «Школе синтеза цифровых схем» не является документом об образовании, и (или) о квалификации, и (или) об обучении по смыслу Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации.
Конечно. Вы проходите обучение в свое свободное время.
Да, предусмотрен режим онлайн-обучения. В этом случае у вас должен быть компьютер с установленным ПО и плата FPGA. Вы можете участвовать в занятиях в реальном времени, присоединяясь к трансляции вместе с другими участниками, или в любое удобное для вас время обучаться по записи.
Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова (МИЭМ)
Адрес: г.Москва, МИЭМ, ул.Таллинская, д.34
Центр проектирования МИРЭА
Адрес: г.Москва, пр-т Вернадского, 78с1. Главный вход в кампус МИРЭА. Сбор возле проходной у бюро пропусков
НИУ МЭИ
Адрес: г.Москва, Красноказарменная ул., 17, стр. 3
YADRO (московский офис)
Адрес: г. Москва, ул. Рочдельская 15, стр. 13.
ИТМО
Адрес: г.Санкт-Петербург, Кронверский пр., 49, ауд.1330 (бывшая 375)
МИЭТ
Адрес: г.Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, аудитория 3208
Нижегородский государственный технический университет
Адрес: г.Нижний Новгород, ул.Минина, д.28Л, 5 корпус НГТУ, ауд.5414
Иннополис
Адрес: г.Иннополис, ул.Университетская, д.1
Самарский национальный исследовательский университет
Адрес: г.Самара, Московское шоссе, 34, корпус 3а, ауд.405
Уральский федеральный университет
Адрес: г.Екатеринбург, ул.Мира, д.32, аудитория Р-427
СибГУТИ
Адрес: г.Новосибирск, СибГУТИ, к.1, ул.Гурьевская 51, ауд.314
Томский Государственный Университет
Адрес: г. Томск, НИ ТГУ, корпус 10, пр. Ленина 36, стр. 27, ауд. 145.
Институт "Радиоэлектроники и интеллектуальных технических систем" СевГУ
Адрес: г. Севастополь, Университетская ул., 33
Воронежский государственный технический университет
Адрес: г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»
Адрес: г. Саратов, Астраханская ул., 83
Алтайский государственный университет
Адрес: г. Барнаул, проспект Ленина, 61
Центр передовой инженерной школы Южного федерального университета
Адрес: 347900, Таганрог,ул. Петровская 81,
Передовая инженерная школа
"Инженерия киберплатформ" ЮФУ
Волгоградский государственный технический университет
Адрес: 400005, Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28