Obiettivi formativi
Conoscenza e comprensione: maturare competenze avanzate sulla progettazione digitale, con riferimento particolare ai temi di progettazione digitale integrata e alle problematiche di contenimento dei consumi energetici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: sviluppare autonomamente il progetto di un sistema digitale di complessità realistica. Capacità di giudizio: valutare le diverse opzioni progettuali ed effettuare le scelte di progetto sulla base delle specifiche di prestazione e funzionamento. Abilità comunicative: capacità di comunicare in maniera sintetica ed efficace la propria attività di progetto, anche nel contesto di un lavoro di gruppo.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Elementi di progettazione digitale integrata
Progettazione a basso consumo
Progetto di sistemi digitali
Programma esteso
Richiamo sulle tecnologie di fabbricazione IC
Scaling a campo elettrico costante: teoria, effetti, limiti, generalizzazione.
La prospettiva tecnologica: ITRS roadmap
Analisi dei consumi energetici di un circuito CMOS
Coefficienti di attività delle logiche CMOS
Strategie di contenimento delle diverse componenti di potenza dinamica
Origine delle componenti di potenza statica
Strategie di contenimento delle diverse componenti di potenza statica. Soluzioni circuitali e soluzioni tecnologiche.
Memorie a semiconduttore. Classificazione e realizzazioni circuitali: ROM, EPROM, EEPROM, Flash EPROM, sRAM, dRAM.
Il flusso di progettazione di un circuito CMOS VLSI
Gli strumenti CAD di supporto al flusso di progettazione
Laboratorio di progetto.
Bibliografia
Jan M. Rabaey, Rabaey, Anantha P. Chandrakasan, Borivoje Nikolić: “Digital Integrated Circuits: A Design Perspective”, Prentice Hall , 2003, ISBN 8120322576
Jan M. Rabaey , “Low Power Design Essentials”, Springer, 2009, ISBN 0387717137
Metodi didattici
Il corso è suddiviso in:
-lezioni orali
-attività di laboratorio, a sua volta articolata in:
- Esercitazioni guidate, per l'apprendimento della strumentazione hardware e software
- Esercitazioni di progetti autonomi, in gruppo e con assistenza da parte del docente
Modalità verifica apprendimento
La verifica si compone di due parti: la presentazione dell’attività di progetto e un esame orale.La presentazione dell’attività di progetto (su tema assegnato dal docente) consiste in una presentazione di gruppo, nella forma di una comunicazione orale con il supporto di materiale audiovisivo. L’efficacia e qualità della presentazione rappresenta un elemento di valutazione, insieme al contenuto tecnico della stessa. L’esame orale è individuale e riguarda gli argomenti teorici del corso. Le due parti hanno uguale peso nella definizione del voto finale.
Altre informazioni
Materiale del corso su http://elly.dii.unipr.it/
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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