Une puce VLSI moderne comporte des dizaines de milliers d'éléments : logique, contrôle, mémoire, interconnexion, etc. Comment concevons-nous ces puces complexes ? Réponse : Les outils logiciels de CAO. Une puce VLSI moderne est une bête remarquablement complexe : des milliards de transistors, des millions de portes logiques déployées pour le calcul et le contrôle, de grands blocs de mémoire, des blocs intégrés de fonctions préconçues conçues par des tiers (appelés "propriété intellectuelle" ou blocs IP). Comment parvient-on à concevoir ces puces complexes ? Réponse : une séquence d'outils de conception assistée par ordinateur (CAO) prend une description abstraite de la puce et l'affine progressivement jusqu'à la conception finale. Ce cours se concentre sur les principaux outils de conception utilisés dans la création d'un circuit intégré à application spécifique (ASIC) ou d'un système sur puce (SoC). Dans cette première partie du cours, nous nous concentrons sur les représentations logiques booléennes clés qui permettent de synthétiser et de vérifier la logique au niveau de la porte dans ces conceptions. Il s'agit de la première étape de la chaîne de conception, lorsque nous passons de la logique à la mise en page. Notre objectif est que les étudiants comprennent comment les outils eux-mêmes fonctionnent, au niveau de leurs algorithmes fondamentaux et de leurs structures de données. Les sujets abordés seront les suivants : L'algèbre booléenne computationnelle, la vérification logique et la synthèse logique (à 2 niveaux et à plusieurs niveaux). Expérience recommandée Expérience en programmation (C, C++, Java, Python, etc.) et connaissance de base des structures de données et des algorithmes (en particulier les algorithmes récursifs). Compréhension de la conception numérique de base : Algèbre booléenne, cartes kilométriques, portes et bascules, conception de machines à états finis. Algèbre linéaire et calcul au niveau d'un junior ou d'un senior en ingénierie. Une expérience de base en VLSI au niveau du premier cycle est appréciable, mais elle n'est pas nécessaire. Le cours restera autonome, mais les étudiants ayant des notions de VLSI pourront sauter une partie du matériel de base.e outils dans ce cours.
Dans ce module, vous vous familiariserez avec le cours et notre environnement d'apprentissage. L'orientation vous aidera également à acquérir les compétences techniques requises pour le cours.
Inclus
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1 vidéo•Total 25 minutes
Bienvenue et introduction•25 minutes
2 lectures•Total 15 minutes
Syllabus•10 minutes
Outils pour ce cours•5 minutes
1 devoir•Total 5 minutes
Enquête démographique•5 minutes
4 devoirs de programmation•Total 40 minutes
KBDD•10 minutes
MiniSat•10 minutes
Espresso•10 minutes
SIS•10 minutes
1 plugin•Total 15 minutes
Bienvenue ! Parlez-nous un peu de vous.•15 minutes
Algèbre booléenne computationnelle
2 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous introduirons des concepts mathématiques avancés de l'algèbre de Boole qui permettent d'adopter une approche "computationnelle" de l'algèbre de Boole.
Inclus
6 vidéos2 lectures
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6 vidéos•Total 91 minutes
Algèbre booléenne computationnelle : Notions de base•15 minutes
Algèbre booléenne computationnelle : Tautologie récursive - Mise en œuvre de l'URP•21 minutes
2 lectures•Total 20 minutes
Vue d'ensemble de la semaine 1•10 minutes
Devoirs de la semaine 1•10 minutes
Représentation booléenne via BDD et SAT
7 heures à terminer
Détails du module
La semaine 2 présente deux techniques de représentation puissantes et importantes qui nous permettent de faire de l'algèbre booléenne computationnelle sérieuse, à l'échelle industrielle.
Inclus
7 vidéos2 lectures1 devoir1 devoir de programmation
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7 vidéos•Total 135 minutes
Les bases de BDD, partie 1•15 minutes
Les bases de BDD, partie 2•17 minutes
Partage BDD•17 minutes
Commande de BDD•28 minutes
Satisfiabilité (SAT), partie 1•14 minutes
Propagation de contraintes booléennes (BCP) pour SAT•18 minutes
Utiliser SAT pour la logique•26 minutes
2 lectures•Total 20 minutes
Vue d'ensemble de la semaine 2•10 minutes
Devoirs de la semaine 2•10 minutes
1 devoir•Total 60 minutes
Problème n° 1•60 minutes
1 devoir de programmation•Total 180 minutes
Devoir de programmation n° 1 : Complément récursif univoque•180 minutes
synthèse logique à 2 niveaux et synthèse logique à plusieurs niveaux via le modèle algébrique
3 heures à terminer
Détails du module
Au cours de la troisième semaine, nous passerons de la "représentation" des choses à leur "synthèse". Dans ce cas, la synthèse signifie "optimisation", ou peut-être que le mot "minimisation" vous est plus familier en raison de votre travail manuel avec les cartes kilométriques ou l'algèbre booléenne.
Inclus
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8 vidéos•Total 119 minutes
logique à 2 niveaux : Notions de base•9 minutes
logique à 2 niveaux : La boucle d'optimisation réduction-expansion-irredondance•13 minutes
logique à 2 niveaux : Détails pour une étape : Développez•21 minutes
Logique multiniveau et modèle de réseau booléen•14 minutes
Logique multiniveaux : Modèle algébrique pour la factorisation•14 minutes
Logique multiniveaux : Rôle des noyaux et co-noyaux dans la factorisation•15 minutes
Logique multiniveaux : Trouver les noyaux•18 minutes
2 lectures•Total 20 minutes
Vue d'ensemble de la semaine 3•10 minutes
Devoirs de la semaine 3•10 minutes
1 devoir•Total 60 minutes
Problème n°2•60 minutes
Extraction de facteurs à plusieurs niveaux et indifférence à l'égard des autres
7 heures à terminer
Détails du module
Vous savez maintenant que pour factoriser un réseau à plusieurs niveaux afin d'en réduire la complexité, vous devez examiner les noyaux et les co-noyaux. Vous savez comment les obtenir pour n'importe quel nœud. Mais -- que faites-vous avec un grand réseau pour TROUVER les bons diviseurs communs ? C'est ce qu'on appelle l'EXTRACTION. Nous examinerons ensuite une nouvelle possibilité d'optimiser la logique multiniveau : L'indifférence. Dans les conceptions simples, nous considérons généralement les Don't Cares comme des "entrées impossibles" - des choses qui ne se produisent tout simplement pas, de sorte que nous pouvons choisir la valeur créée par le matériel pour minimiser la logique.
Inclus
8 vidéos2 lectures2 devoirs1 devoir de programmation
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8 vidéos•Total 123 minutes
Logique à plusieurs niveaux et extraction de diviseurs - Cas d'un cube unique•14 minutes
Logique à plusieurs niveaux et extraction de diviseurs - Cas des cubes multiples•21 minutes
Logique à multiniveaux et extraction de diviseurs - Recherche de rectangles premiers & Résumé•11 minutes
Logique à multiniveaux - Les indifférences implicites, partie 1•18 minutes
Logique à multiniveaux - Les indifférences implicites, partie 2•11 minutes
Logique multiniveau - Satisfaisance des don't cares•11 minutes
Logique multiniveau - Contrôle de l'indifférence•20 minutes
Logique multiniveau - L'observabilité n'a pas d'importance•17 minutes
2 lectures•Total 20 minutes
Aperçu de la semaine 4•10 minutes
Devoirs de la semaine 4•10 minutes
2 devoirs•Total 75 minutes
Problème n°3•60 minutes
Quiz auxiliaire sur les BDD graves•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 180 minutes
Devoir de programmation #2 : BDD sérieux•180 minutes
Examen final
3 heures à terminer
Détails du module
Il n'y a pas de nouveau contenu cette semaine. Vous devez plutôt vous concentrer sur la dernière série de problèmes et sur l'examen final.
Inclus
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3 devoirs•Total 185 minutes
Enquête de fin de cours•5 minutes
Problème n°4•60 minutes
Examen final•120 minutes
1 plugin•Total 15 minutes
Comment s'est déroulé le cours ?•15 minutes
Instructeur
Évaluations de l’enseignant
Évaluations de l’enseignant
Nous avons demandé à tous les étudiants de fournir des commentaires sur nos enseignants au sujet de la qualité de leur pédagogie.
L'université de l'Illinois à Urbana-Champaign est un leader mondial de la recherche, de l'enseignement et de l'engagement public, qui se distingue par l'étendue de ses programmes, son excellence académique et la renommée internationale de son corps professoral et de ses anciens étudiants. L'Illinois sert le monde en créant des connaissances, en préparant les étudiants à avoir un impact sur leur vie et en trouvant des solutions aux besoins essentiels de la société.
Pour quelles raisons les étudiants sur Coursera nous choisissent-ils pour leur carrière ?
Felipe M.
Étudiant(e) depuis 2018
’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’
Jennifer J.
Étudiant(e) depuis 2020
’J'ai directement appliqué les concepts et les compétences que j'ai appris de mes cours à un nouveau projet passionnant au travail.’
Larry W.
Étudiant(e) depuis 2021
’Lorsque j'ai besoin de cours sur des sujets que mon université ne propose pas, Coursera est l'un des meilleurs endroits où se rendre.’
Chaitanya A.
’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’
Avis des étudiants
4.6
557 avis
5 stars
73,96 %
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20,82 %
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2,87 %
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0,89 %
1 star
1,43 %
Affichage de 3 sur 557
K
KK
5·
Révisé le 27 nov. 2021
The course content is really amazing , very in depth concepts of CAD design tools internal mechanism! for a beginner it's good.
V
VT
4·
Révisé le 15 juil. 2020
Excellent course in VLSI tools design, that covers most of the basic algorithms and basic idea of tools.
S
SR
5·
Révisé le 26 août 2023
Excellent course with lots of lots of new things to learn. Mandatory for people doing research in VLSI and digital circuits.
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