پردازش قابل بازپیکربندی

Reconfigurable Computing

شماره درس: ۴۰۶۴۸ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی ارشد نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

اهداف درس

در این درس دانشجویان با پردازش قابل بازپیکربندی و طراحی سیستم‌های مبتنی بر آن آشنا شده و مفاهیمی همچون الگوریتم‌های جایابی و مسیریابی در مدارهای قابل بازپیکربندی، معماری تراشه‌های قابل بازپیکربندی، بازپیکربندی پویا و کاربردهای پردازش قابل بازپیکربندی را فرا می‌گیرند.

ریز مواد

  1. مقدمه‌ای بر محاسبه قابل بازپیکربندی
    • فناوری تراشه‌های قابل باز پیکربندی‌
    • بلوک‌های منطقی‌
    • مبانی تراشه‌های قابل بازپیکربندی: Xilinx, Altera, Lattice, Actel
  2. نگاشت طرح
    • نگاشت فناوری تراشه‌های قابل بازپیکربندی‌
    • لگوریتم‌های جایابی و مسیریابی با درنظر گرفتن پارامترهای مساحت، تاخیر، توان مصرفی و قابلیت اطمینان‌
    • الگوریتم‌های Simulated Annealing، FD Relaxation و Macro-based
  3. معماری تراشه‌های قابل بازپیکربندی
    • ‌معماری‌های بلوک‌های منطقی‌
    • معماری‌های ماتریس مسیریابی و اتصالات‌
    • مصالحه‌های طراحی در بلوک منطقی قابل بازپیکربندی‌
    • مصالحه‌های طراحی در اتصالات قابل بازپیکربندی‌
    • روش‌های بهینه‌سازی پارامترهای مساحت، تاخیر، توان مصرفی و قابلیت اطمینان با استفاده از ابزار VPR
    • ‌معماری تراشه‌های نوین قابل بازپیکربندی
  4. بازپیکربندی پویا
    • ‌الگوریتم‌های بازپیکربندی و زمان‌بندی‌
    • محدودیت‌های روش‌های قابل بازپیکربندی‌
    • سخت‌افزار پشتیبان برای بازپیکربندی
  5. سامانه‌های قابل بازپیکربندی
    • ‌‌همبندی‌‌های سامانه‌ چند تراشه‌ای برنامه‌پذیر‌
    • تقلید منطقی با استفاده از سامانه‌های چند تراشه‌ای برنامه‌پذیر‌
    • تقسیم‌بندی در سامانه‌های چند تراشه‌ای برنامه‌پذیر
    • اتصالات سامانه‌های چند تراشه‌ای برنامه‌پذیر‌
    • معماری سامانه‌های چند تراشه‌ای برنامه‌پذیر نو‌
    • مقایسه سامانه‌های قابل بازپیکربندی ترکیبی با پردازنده‌ها و مدارات برنامه‌پذیر
  6. کاربردهای قابل بازپیکربندی
    • ‌‌عملیات ریاضی‌
    • ماشین‌های Systolic‌
    • ماشین‌های قابل بازپیکربندی جزئی‌
    • سامانه‌های اکتساب و جمع‌آوری داده
  7. نمونه‌سازی سامانه با استفاده از تراشه‌های قابل بازپیکربندی
    • ‌‌‌درستی سنجی و بازبینی سامانه با استفاده از نمونه‌سازی
  8. مطالب پیشرفته در محاسبه قابل بازپیکربندی
    • ‌‌‌کمک پردازنده‌های قابل بازپیکربندی‌
    • هسته‌های سخت‌افزاری در تراشه‌های قابل بازپیکربندی‌
    • فن‌آوری‌های قابل بازپیکربندی در حال پیدایش

ارزیابی

مراجع

  1. S. Hauck and A. Dehon. Reconfigurable Computing: the Theory and Practice of FPGA-based Computation. Morgan Kaufmann Publishing, 2008. (Main textbook)
  2. C. Bobda. Introduction to Reconfigurable Computing: Architectures, Algorithms and Applications. Springer, 2007.