Detail předmětu

Hardware/Software Codesign

FIT-HSCAk. rok: 2013/2014

Předmět je zaměřen na aspekty návrhu výpočetních systémů na systémové úrovni. Optimalizaci výsledné implementace HW/SW systému podle různých kritérií. Behaviorální a strukturní popis funkce systému. Modely základních hardwarových a softwarových komponent a jejich rozhraní. Syntézu hardwarových a softwarových komponent. Přidělení příslušného behaviorálního popisu vybraným komponentám. Návrh rozhraní mezi komponentami. Plánování přístupu na sdílené komponenty. Techniky pro predikci a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení. Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování. Heterogenní výpočetní architektury a platformy. Integrované návrhové prostředky. Studie optimalizovaných HW/SW systémů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Otto Fučík

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají znalosti a dovednosti v teorii a technikách automatizovaného souběžného návrhu hardware a software výpočetních systémů optimalizovaných podle různých hledisek.

Teoretický základ pro analýzu a návrh HW/SW systémů.

Prerekvizity

Základy modelování a simulace.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 3 vyučovací hodiny týdně, Projekty - 1 vyučovací hodina týdně.

Způsob a kritéria hodnocení

Získání min. 5 bodů z projektu je podmínka nutná pro udělení zápočtu. Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    • Aspekty návrhu vestavěných HW/SW výpočetních systémů na systémové úrovni. 
    • Výpočetní technologie, struktury a heterogenní platformy. 
    • Behaviorální a strukturní popis. 
    • Syntéza výpočetních systémů - alokace, přidělení a plánování výpočetních úloh na výpočetní struktury. 
    • Syntéza výpočetních struktur a jejich optimalizace podle různých kritérií. 
    • Integrovaná návrhová prostředí. 
    • Jazyky pro popis HW/SW. 
    • Techniky pro odhady a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení. 
    • Techniky návrhu s ohledem na nízký příkon. 
    • Výpočetní modely. 
    • Rozhraní a komunikace mezi komponentami. 
    • Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování.
    • Optimalizace na systémové úrovni.

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    Individuální projekt v rozsahu 13 hodin.

Učební cíle

Studijním cílem předmětu je získání znalostí a dovedností v oblasti souběžného návrhu technického a programového vybavení (HW/SW Co-design) výpočetních systémů. Dále pak seznámení s modely pro popis chování hardwarových a softwarových komponent a jejich vzájemnou interakci, s algoritmy a technikami pro rozdělování a odhad kvality rozdělení na část softwarovou a část hardwarovou, se syntézou a optimalizací výsledné implementace systému podle různých kritérií.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Znalosti studentů jsou ověřovány půlsemestrální zkouškou (20 bodů), vypracováním projektu (25 bodů) v předepsaném termínu a semestrální zkouškou. Pro získání bodů ze semestrální zkoušky je nutné ji vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body (z celkem 55 bodů). V opačném případě bude semestrální zkouška hodnocena 0 body. Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, příslušné body nebudou uděleny a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MIN , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MIS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MMI , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MMM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MPV , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor MBI , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MGM , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor MSK , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Otto Fučík

Osnova

  • Aspekty návrhu výpočetních systémů na systémové úrovni.
  • Optimalizace výsledné implementace HW/SW systému podle různých kritérií.
  • Behaviorální popis funkce systému.
  • Modely a implementace základních hardwarových a softwarových komponent a jejich rozhraní.
  • Syntéza hardwarových a softwarových komponent.
  • Přidělení příslušného behaviorálního popisu vybraným komponentám.
  • Návrh rozhraní mezi komponentami.
  • Plánování přístupu na sdílené komponenty.
  • Techniky pro predikci a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení.
  • Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování.
  • Syntéza hardware, generování kódu. Verifikace.
  • Heterogenní výpočetní architektury. Integrované návrhové prostředky.
  • Studie optimalizovaných HW/SW systémů.
Poznámka: Osnova uvádí témata probíraná v rámci celého kurzu, ne pořadí a obsah jednotlivých přednášek.

Projekt

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Otto Fučík