- 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
01
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».
02
Посмотреть обзорные лекции на портале Истовый Инженер, которые посвящены проектированию и производству полупроводниковых изделий и микросхем.
03
Подготовить свой ноутбук, который понадобится для занятий в Школе. Ознакомьтесь с инструкцией по настройке ноутбука со специальным ПО.
Инструкция по установке ПО будет отправлена всем зарегистрированным участникам по электронной почте.
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.
Юрий Панчул
Проектировщик CPU, GPU, сетевых микросхем
Александр Силантьев
МИЭТ
Руководитель лаборатории ЦКП
Евгений Примаков
МИЭТ
Инженер, Преподаватель
Сергей Чусов
МИЭТ
Инженер по верификации цифровых устройств
Владимир Ефимов
Микроархитектор, RTL-разработчик
Никита Малышев
Ведущий разработчик
Богдана Тищук
Инженер по проектированию аппаратного обеспечения
Семён Москоленко
МИРЭА
Инженер
Андрей Коршунов
МИЭТ
Доцент Института интегральной электроники
Никита Поляков
Syntacore
Ведущий инженер
Дмитрий Смехов
МФТИ
Инженер-разработчик ПЛИС
Илья Кудрявцев
Самарский университет
Преподаватель
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)
Загружается карта...
МИЭТ
Адрес: г.Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, аудитория 3208
Загружается карта...
Нижегородский государственный технический университет
Адрес: г.Нижний Новгород, ул.Минина, д.28Л, 5 корпус НГТУ, ауд.5414
Загружается карта...
Иннополис
Адрес: г.Иннополис, ул.Университетская, д.1
Загружается карта...
Самарский национальный исследовательский университет
Адрес: г.Самара, Московское шоссе, 34, корпус 3а, ауд.405
Загружается карта...
Уральский федеральный университет
Адрес: г.Екатеринбург, ул.Мира, д.32, аудитория Р-427
Загружается карта...
СибГУТИ
Адрес: г.Новосибирск, СибГУТИ, к.1, ул.Гурьевская 51, ауд.314
Загружается карта...
Томский Государственный Университет
Адрес: г. Томск, НИ ТГУ, корпус 10, пр. Ленина 36, стр. 27, ауд. 145.
Загружается карта...
Институт "Радиоэлектроники и интеллектуальных технических систем" СевГУ
Адрес: г. Севастополь, Университетская ул., 33
Загружается карта...
Воронежский государственный технический университет
Адрес: г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Загружается карта...
ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»
Адрес: г. Саратов, Астраханская ул., 83
Загружается карта...
Алтайский государственный университет
Адрес: г. Барнаул, проспект Ленина, 61
Загружается карта...
Центр передовой инженерной школы Южного федерального университета
Адрес: 347900, Таганрог,ул. Петровская 81,
Передовая инженерная школа
"Инженерия киберплатформ" ЮФУ
Загружается карта...
Волгоградский государственный технический университет
Адрес: 400005, Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28
Загружается карта...