ارتباطات روی تراشه

On-Chip Communications

شماره درس: ۴۰۶۷۲ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی ارشد نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

اهداف درس

چگونگی پیاده‌سازی ارتباطات روی تراشه تأثیر بسیار مهمی بر کیفیت عملکرد و اهداف طراحی سیستم‌های روی تراشه دارد که از جمله می‌توان به تأثیر بر کارآیی، توان مصرفی، تحمل‌پذیری اشکال و دمای مدار اشاره نمود. در این درس دانشجویان با انواع شیوه‌های موجود برای ایجاد ارتباطات روی تراشه و چگونگی تأثیر آن بر اهداف طراحی آشنا می‌شوند.

ریز مواد

  • مقدمه
    • روند طراحی سیستم‌های روی تراشه
    • پیچیدگی ارتباطات بین پردازنده‌ای در سیستم‌های روی تراشه
    • فهرست مطالب درس
  • ارتباطات روی تراشه مبتنی بر گذرگاه
    • نحوه‌ی انتقال داده توسط گذرگاه‌ها
    • انواع همبندی‌های متداول برای گذرگاه‌ها
    • پیاده‌سازی فیزیکی گذرگاه‌ها
  • شبکه‌ی روی تراشه
    • همبندی
    • مکانیزم‌های سوئیچینگ
    • الگوریتم مسیریابی
    • کنترل جریان داده
    • کیفیت سرویس
    • مشکلات مطرح در طراحی شبکه‌های روی تراشه
  • آزمون پذیری و تحمل‌پذیری خطا در شبکه‌ی روی تراشه
    • روش‌های آزمون و مدل‌سازی خطا در شبکه‌های روی تراشه
    • کدهای کنترل خطا در شبکه‌ی روی تراشه
    • روش‌های ترکیبی پیشگیری از نویز همشنوایی و کدهای کنترل خطا
  • انرژی و توان مصرفی در اتصالات روی تراشه
    • مفهوم توان و انرژی
    • تکنیک‌های کاهش توان و انرژی در شبکه‌ی روی تراشه
    • مدل‌سازی توان
    • بده-بستان انرژی و قابلیت اطمینان
    • تکنیک‌های کدینگ برای کاهش توان
    • تکنیک‌های کدینگ برای کاهش توان و نویز هم‌شنوایی
  • معماری‌های سه‌بعدی برای ارتباطات روی تراشه
    • مجتمع سازی سه بعدی
    • مزایا و محدودیت‌های مجتمع‌سازی سه‌بعدی
    • همبندی‌های سه بعدی برای شبکه‌های روی تراشه
    • شبکه‌های سه بعدی بی سیم روی تراشه
  • فناوری‌های نوظهور برای ارتباطات روی تراشه‌ای
    • اتصالات نوری
    • اتصالات بی‌سیم/RF
    • اتصالات کربن نانو تیوب
  • فناوری نوری سیلیکونی
    • مقدمه
    • موج‌برهای SOI
    • ضریب انعکاس در موج‌بر نوری
    • عوامل مؤثر در تلفات موج‌برهای نوری
    • روش‌های مدولاسیون نوری داده در سییلیکون
    • مزایا و معایب فناوری سیلیکون نوری
  • ارتباطات نوری در سطح تراشه
    • مزایا و محدودیت‌های تکنولوژی سیلیکونی نوری در شبکه‌ی روی تراشه
    • سوئیچ‌های نوری
    • شبکه‌های روی تراشه ترکیبی الکتریکی/نوری
    • مسیریابی طول موج
    • شبکه‌ی تمام نوری
    • مشکلات و محدودیت‌های پیش روی شبکه‌های نوری روی تراشه

ارزیابی

  • پروژه: ۴ نمره
  • آزمون‌های میان‌ترم و پایانی: ۱۶ نمره

مراجع

  1. De Micheli, Giovanni, and Luca Benini. Networks on chips: technology and tools. Morgan Kaufmann, 2006.
  2. Pasricha, Sudeep, and Nikil Dutt. On-chip communication architectures: system on chip interconnect. Morgan Kaufmann, 2010.
  3. Gebali, Fayez, Haytham Elmiligi, and Mohamed Watheq El-Kharashi. Networks-on-chips: Theory and Practice. CRC Press, 2011.
  4. Jantsch, Axel, and Hannu Tenhunen. Networks on Chip. Springer, 2006.
  5. Pavesi, Lorenzo, and Gérard Guillot. Optical Interconnects: The Silicon Approach. Springer, 2006.
  6. Reed, Graham T., and Andrew P. Knights. Silicon photonics: An Introduction. Wiley, 2004.