- Введение в маршрут проектирования и упражнения с комбинационной логикой.
- Маршрут проектирования и типы верификации цифровых устройств. Введение в функциональную верификацию. Выполнение и разбор простейших примеров.
- Последовательностная логика на ПЛИС. Схемы с тактовым сигналом и состоянием.
- Концепция конечного автомата на ПЛИС. Арифметика в цифровой электронике.
Школа синтеза цифровых схем
Школа синтеза цифровых схем — это школа, где вы освоите основы разработки цифровых микросхем и узнаете больше о перспективных направлениях в индустрии цифрового дизайна.
Учебная программа Школы основана на курсе Массачусетского Технологического института (MIT). В неё входит изучение компьютерной архитектуры и микроархитектуры процессорных ядер. Также студенты узнают, как использовать профессиональные средства проектирования серийных микросхем ASIC.
На занятиях преподаватели рассказывают студентам о микроархитектуре однотактного процессора, знакомят с системой команд, основами 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.
ГДЕ:
В московском офисе YADRO, образовательных кластерах или полностью онлайн.
КОГДА:
С октября 2024 года по апрель 2025 года.
Блок лекций сезона 2024-2025
-
1 блок
-
2 блок
- Функциональная верификация и базовая генерация случайных воздействий. Взаимодействие с устройствами с синхронной логикой.
- Как устроена микросхема ПЛИС. Умножители, BRAM и DSP-ячейки в FPGA. Тактирование FPGA.
- Конвейеры и систолические массивы.
- Распознавание музыки на ПЛИС.
- Генерация звука в цифровых схемах.
- Открытый маршрут проектирования ASIC и статический анализ временных задержек. Память и библиотеки элементов в ASIC.
- Функциональная верификация и создание тестовых сценариев. Взаимодействие с тестируемым устройством при помощи протоколов.
- Буферы FIFO. Разбор работы FIFO — состояния по тактам и сигналы внутри каждого такта
- FIFO — теория и дизайн.
- От FIFO к flow control в конвейерах.
- 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.
- 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.
- Условия завершения процесса верификации. Функциональное покрытие. Введение в модель функционального покрытия SystemVerilog, её создание и применение.
- Функциональная верификация протоколов и White-box-тестирование. Введение в SystemVerilog Assertions, их создание и применение.
- Арбитры и разделение памяти между несколькими процессорными ядрами. Когерентность.
- 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.
Формат обучения
В этом сезоне программа Школы синтеза будет состоять из двух ступеней: базовой и углублённой. Углублённая ступень начинается в ноябре после базовой.
Базовый уровень:
- Офлайн: Участники очного формата посещают занятия
в московском офисе YADRO или в учебных кластерах Школы в других городах.
Они выполняют практические задания с FPGA-платами и получают обратную связь
от преподавателей Школы.
Количество мест для офлайн-обучения ограничено. Для тех, кто не смог попасть на очные занятия, доступен онлайн-формат. При этом если в кластерах появляются свободные места, мы приглашаем студентов на очное обучение. - Онлайн: Участники онлайн-формата подключаются к трансляциям занятий и обучаются в режиме реального времени вместе с другими учениками. Они также могут задавать вопросы преподавателям в ходе занятий, выполнять домашние задания и получать обратную связь.
Углублённый уровень:
По результатам выполнения домашних заданий на базовом уровне ученики смогут пройти отбор
на углублённый уровень обучения в Школе. Занятия на этом уровне проходят только
офлайн. Ученики будут выполнять домашние задания и получать по ним обратную
связь
Для тех, кто не прошёл на углублённую ступень Школы, просмотр лекций и выполнение домашних заданий будут также доступны, но без обратной связи от преподавателей.
Для подготовки к Школе мы рекомендуем:
«Пройти теоретический курс «Как работают создатели умных
наночипов» (от РОСНАНО). Он состоит из трёх 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.
Для онлайн-занятий подготовить компьютер,
а для уроков в офисе — ноутбук.
Перед работой в Школе ознакомьтесь со
списком плат,
которые поддерживаются программой Школы.
Изучить записи лекций прошлых сезонов.
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 её 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.
Новый поток Школы Синтеза пройдёт с октября 2024 года по апрель 2025 года.
Материалы для подготовки
Ответы на частые вопросы
В Школе может обучаться любой желающий. При этом очные занятия доступны только для студентов.
- На очных занятиях вы можете выполнять практические задания на FPGA-платах, заручиться поддержкой преподавателя и получить консультацию по любому вопросу, возникающему во время и после уроков.
- Кроме этого, участникам очного формата, которые успешно выполняют домашние и практические задания, мы выдаём сертификат об участии в Школе.
Список удалённых кластеров Школы можно найти в разделе «Партнеры».
В кластеры, где заявок будет больше, чем посадочных мест,
мы проведём дополнительный
этап отбора.
Если ваш кластер попал в этот список, мы сообщим об условиях отбора
по электронной почте.
В случае, если вам не хватит места на очный формат, мы добавим вас
в лист ожидания
и в это время предложим начать обучение дистанционно,
чтобы не пропустить
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 онлайн-занятий вам понадобится компьютер со специальным установленным ПО. Инструкцию по установке мы отправим всем зарегистрированным участникам по электронной почте. На очные занятия нужно будет принести ноутбук.
В финале обучения участники, которые успешно выполнили домашние и практические задания, получат сертификат.
Важно: сертификат об участии в «Школе синтеза цифровых схем» не является документом об образовании, и (или) о квалификации, и (или) об обучении из перечня Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации».
Конечно. Вы проходите обучение в своё 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.
На очных занятиях вам выдадут платы. Онлайн-участникам будет полезно иметь плату FPGA OMDAZZ\RxRD. Её можно приобрести самостоятельно.
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.
МФТИ
Адрес: Московская обл., г. Долгопрудный, Научный пер., д. 4, корпус 1, МФТИ, Корпус «Физтех.Цифра»
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
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
Волгоградский государственный технический университет
Адрес: г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28
Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина
Адрес: г. Рязань, ул. Гагарина, 59/1