Metodologie di progetto hardware/software Prof. Cristina SILVANO Politecnico di Milano Dipartimento di Elettronica e Informazione P.za L. Da Vinci 32, I-20133 Milano (Italy) Ph.: +39-02-2399-3692 e-mail: silvano@elet.polimi.it Web site: http://home.dei.polimi.it/silvano - 1 - Metodologie di progetto HW/SW 070618 Docente: Prof. Cristina Silvano Numero crediti complessivi: 5 crediti DISTRIBUZIONE DELL ATTIVITA DIDATTICA Il corso prevede lezioni ed esercitazioni per un totale complessivo di 50 ore ripartite in: 30 ore di lezione e 20 ore di seminari didattici. Orario delle lezioni: MARTEDI' 10.15-12.15 AULA T.0.1 GIOVEDI' 13.15-15.15 AULA D.2.6 Web site: http://home.dei.polimi.it/silvano/metodologie.htm - 2-1
OBIETTIVO DEL CORSO Obiettivo principale del corso è presentare le metodologie di progetto di sistemi embedded basate su un approccio di progetto di tipo top-down. Il corso presenta le diverse fasi del flusso di progetto a partire dalla specifica di sistema sino all'implementazione delle componenti hardware/software e delle interfacce. - 3 - Modalità d'esame L'esame consiste in una prova scritta e in una prova orale integrativa che consiste nella discussione di un elaborato di tipo progettuale su un argomento concordato con la docente La prima prova scritta disponibile è prevista alla fine del semestre. La prova orale integrativa deve essere svolta nella stessa sessione d'esame successiva rispetto alla prova scritta. Gli argomenti disponibili per gli elaborati d'esame saranno pubblicati entro il 15 novembre 2008. - 4-2
Materiale didattico Appunti e lucidi delle lezioni (disponibili sul sito web del corso in formato.pdf) Articoli scientifici (disponibili sul sito web del corso in formato.pdf) Testi di riferimento: Embedded System Design by Peter Marwedel, Kluwer Academic Publishers, ISBN: 1-4020-7690-8, October 2003 Embedded System Design: A Unified Hardware/ Software Introduction by Frank Vahid, Tony Givargis, John Wiley & Sons Inc., ISBN:0-471-38678-2, 2002. Computers as Components: Principles of Embedded Computer Systems Design (With CD-ROM) by Wayne Wolf, Morgan Kaufmann Publishers, ISBN: 1-55860-541-X, 2001 C. Brandolese, W. Fornaciari: Sistemi embedded: Sviluppo hardware e software per sistemi dedicati Ed. Pearson Prentice Hall, 2007-5 - Materiale didattico Tutto il materiale indicato nel sito web del corso come MATERIALE DI APPROFONDIMENTO (ADDITIONAL READINGS) rappresenta materiale facoltativo ai fini della preparazione all'esame - 6-3
Programma del corso 1) HW/SW Codesign Concetti introduttivi alle metodologie di progettazione congiunta HW/SW Cenno alle principali architetture HW e SW per sistemi embedded Cenno alle architetture embedded on-chip - 7 - Programma del corso 2) La fase di specifica e modellizzazione di un sistema Introduzione alle problematiche di modellizzazione dei sistemi Principali caratteristiche dei modelli di computazione per la co-progettazione Modelli di computazione e modelli di comunicazione Linguaggi di specifica a livello sistema Formalismi grafici/visuali Il problema della modellizzazione di sistemi eterogenei - 8-4
Programma del corso 3) Metodologie di esplorazione dello spazio di progetto Metriche di stima dei parametri (prestazioni, costo, potenza dissipata) a livello sistema per supportare le fasi di esplorazione e di partizionamento Il problema del partizionamento HW/SW Il problema dello scheduling HW/SW Metodologie di progetto basate sul riuso di componenti HW e SW a livello sistema - 9 - Programma del corso 4) Metodologie di co-simulazione a livello sistema Analisi delle caratteristiche di accuratezza ed efficienza del simulatore Il problema della simulazione di sistemi misti HW/SW basati su diversi modelli di computazione Il problema della verifica di sistema - 10-5
Programma del corso 5) Metodologie di co-sintesi e di selezione dell'architettura Mapping delle funzionalità di sistema Mapping della comunicazione sulle interfacce HW/SW Cenni alle metodologie di progettazione per architetture multi-processore on-chip Cenni alla sintesi del software - 11 - Seminari didattici Scopo dei seminari consiste nell illustrazione di argomenti monografici a complemento degli argomenti trattati durante le lezioni. I seminari didattici potranno svolgersi con l'ausilio di strumenti software di supporto alla didattica. Principali argomenti dei seminari didattici: INTRODUZIONE A SYSTEMC TRANSACTION-LEVEL MODELING DESIGN SPACE EXPLORATION - 12-6
Tesi di Laurea Specialistica Sono disponibili tesi nei vari aspetti relativi alle architetture dei calcolatori, alle metodologie CAD di progettazione di sistemi digitali on-chip e alle tecniche per la riduzione del consumo di potenza nei sistemi digitali on-chip. I lavori di tesi attualmente disponibili prevedono un'attività di ricerca da svolgere presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano. Alcuni dei lavori di tesi prevedono un'attività di ricerca da svolgere in collaborazione con il gruppo Advanced System Technology di STMicroelectronics di Agrate e Grenoble. - 13 - Tesi di Laurea Specialistica Alcuni dei lavori di tesi prevedono un'attività di ricerca da svolgere su temi di ricerca collegati al progetto europeo MULTICUBE: http://www.multicube.eu/ - 14-7