Hardware/Software Codesign

• 39 hod. přednášky
• 13 hod. projekty

• 55 bodů závěrečná zkouška
• 20 bodů půlsemestrální test
• 25 bodů projekty

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.

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.

Student získá znalosti a dovednosti v oblasti HW/SW co-designu výpočetních systémů, modely pro popis chování a struktury HW a SW komponent, algoritmy a techniky pro rozdělení, odhad kvality, syntézy a optimalizace finálního systému podle různých kritérií.

Základy modelování a simulace.

• Přednáškové materiály v elektronické formě.

• Schaumont, P. R.: A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign, Second Edition, Springer, 2013, ISBN 978-1-4614-3737-6 (eBook).

• De Micheli, G., Rolf, E., Wolf, W.: Readings in Hardware/Software Co-design, Morgan Kaufmann; 1. vydání, 2001, 697 s., ISBN: 1558607021.

• L. H. Crockett, R. A. Elliot, M. A. Enderwitz and R. W. Stewart: The Zynq Book: Embedded Processing with the ARM CortexA9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC, First Edition, Strathclyde Academic Media, 2014.
• D. D. Gajski, N. D. Dutt, A. C-H Wu, S. Y-L Lin: High-Level Synthesis: Introduction to Chip and System Design, Springer, 1992, ISBN-13: 978-0792391944.

• M. Fingeroff: High-Level Synthesis Blue Book, Xlibris US, 2010, ISBN ‎ 1450097243.

1. Aspekty návrhu vestavěných HW/SW výpočetních systémů na systémové úrovni. 
2. Výpočetní technologie, struktury a heterogenní platformy. 
3. Behaviorální a strukturní popis. 
4. Syntéza výpočetních systémů - alokace, přidělení a plánování výpočetních úloh na výpočetní struktury. 
5. Syntéza výpočetních struktur a jejich optimalizace podle různých kritérií. 
6. Integrovaná návrhová prostředí. 
7. Jazyky pro popis HW/SW. 
8. Techniky pro odhady a analýzu návrhu s ohledem na daná omezení. 
9. Techniky návrhu s ohledem na nízký příkon. 
10. Výpočetní modely. 
11. Rozhraní a komunikace mezi komponentami. 
12. Algoritmy a nástroje pro automatizované rozdělování.
13. Optimalizace na systémové úrovni.

Individuální projekt v rozsahu 13 hodin.

• projekt (celkem 25 bodů)
• půlsemestrální zkouška (celkem 20 bodů)
• závěrečná zkouška (celkem 55 bodů)

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.

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.