Saltar al contingut Menu
Mapa
  • Inici
  • Informació
  • Contacte
  • Mapa

Disseny de Microprocessadors (DM)

Crčdits Dept. Tipus Requisits
7.5 (6.0 ECTS) AC
  • Optativa per a l'EI
AC - Pre-requisit per la EI

Professors

Responsable:  (-)
Altres:(-)

Objectius Generals

Familitzar-se amb les tecnologies VLSI i cončixer les seves possibilitats, limitacions, i āmbits d'aplicaciķ.
Aprendre com sķn a nivell de transistor les estructures bāsiques dels microprocessadors.
Aprendre les implicacions de la tecnologia en el disseny.
Aprendre a utilitzar eines de disseny de circuits.
Aprendre a dissenyar circuits VLSI de mitjana complexitat.

Objectius Específics

Coneixements

  1. Funcionament basic dels transistors MOS (nMOS i pMOS)
  2. Conceptes basics de la tecnologia CMOS
  3. Parametres de disseny dels circuits VLSI: ārea, retard, consum
  4. Families lōgiques CMOS
  5. Estructures basiques dels microprocessadors actuals a nivell de transistor

Habilitats

  1. Ser capaį de dissenyar a nivell de transitor portes bāsiques CMOS
  2. Ser capaį de dissenyar a nivell de transistor portes bāsiques en lōgica CMOS dināmica
  3. Saber analitzar sobre el paper el retard i consum d'una porta o conjunt reduit de portes
  4. Saber analitzar amb simuladors el retard i consum d'una porta o conjunt reduit de portes
  5. Saber dissenyar el layout d'una porta senzilla

Competències

  1. Capacitat de resoldre problemes aplicant els mčtodes de la cičncia i l'enginyeria
  2. Capacitat per crear i utilitzar models de la realitat.
  3. (1) Capacitat per treballar efectivament en grups petits de persones per a la resoluciķ d'un problema de dificultat mitjana.

Continguts

Hores estimades de:

T P L Alt L Ext. Est A Ext.
Teoria Problemes Laboratori Altres activitats Laboratori extern Estudi Altres hores fora d'horari fixat

1. Introduccio a la tecnologia VLSI
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
2,0 0 0 0 0 2,0 0 4,0
En aquest contingut es presentara la situacio actual de la
tecnologia, veient una prespectiva historica de la seva
evolucio

2. Tecnologia CMOS - Conceptes basics
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
8,0 2,0 2,0 0 0 10,0 0 22,0
En aquest tema es descriuran les caracteristiques de la
tecnologia CMOS. S'explicara el funcionament basic dels
transistors MOS, tant a nivell logic com fisic. Es
descriuran les regles de disseny dels circuits i el
proces de fabricacio. S'explicara com combinar els transistors per dissenyar portes CMOS senzilles i complexes. Tambe s'explicara com avaluar els parametres basics dels transistors
  • Laboratori:
    En el laboratori s'aprendra a descriura portes basiques en
    llenguatge SPICE i com simular el seu comportament.

3. Implicacions de la tecnologia en el disseny  
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
10,0 4,0 4,0 0 0 14,0 0 32,0
S'explicaran com calcular els parametres de disseny: area,
retard, consum de potencia. Tambe s'explicara com caracteritzar de manera modular un circuit.
  • Laboratori:
    En el laboratori s'aprendra com mesurar els diferents parametres de disseny amb el simulador SPICE. Tambe es fara una practica de disseny de layout

4. Tecnologia CMOS: conceptes avanįats
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
10,0 4,0 4,0 0 0 14,0 8,0 40,0
Es descriura el disseny de super-buffers, altres families
logiques: portes de pas, pseudo nMOS.
S'explicarā el funcionament de la lōgica dināmica i algunes de les seves variacions. S'explicarā la generaciķ i distribuciķ del rellotge.
  • Laboratori:
    Disseny i simulacio amb SPICE d'una porta dinamica. Avaluacio
    del retard i consum. Disseny amb magic del layout t'una
    porta dinamica.
  • Altres activitats fora d'horari fixat:
    Els alumnes tindran que fer un estudi sobre les darreres tendencies en la logica dinamica d'altes prestacions i presentar-ne un petit informe (maxim 10 planes).

5. Estructures dels microprocessadors
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
15,0 5,0 4,0 0 8,0 20,0 0 52,0
Es descriuran elements que forman part dels microprocessadors
a nivell de transistor: latchs, registres, memories, ALUS, bancs de registres
  • Laboratori:
    Disseny i implementacio amb spice d'una estructura sencilla
  • Activitats de laboratori addicionals:
    Els alumnes hauran de proposar l'estructura que dissenyaran
    al laboratori, i per tant caldrā un treball previ de
    documentacio en literatura cientifica per trobar aquest
    circuit (exemple: latch implementat en algun processador d'altes prestacions, cel.la de memoria d'una cache real, ...)
    Hauran de presentar un petit informe de tot.


Total per tipus T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
45,0 15,0 14,0 0 8,0 60,0 8,0 150,0
Hores addicionals dedicades a l'avaluació 4,5
Total hores de treball per l'estudiant 154,5

Metodologia docent

Les classes de teoria seran classes magistrals de teoria i problemes.
A les classes de problema els alumnes resoldran exercicis proposats pel professor. Al final de la classe es discutiran les possibles solucions.
A les classes de laboratori els alumnes resoldran exercicis practics proposats previament pel professor. Els enunciats estaran disponibles previament. Al final de la classe els estudiants hauran de lliurar un petit informe sobre les conclusions del treball realitzat. La darrera practica, que requerira mes esforį per part dels estudiants, tindra com a resultat un informe mes extens.

Mètode d'avaluació

L'avaluacio es fara a partir de diferents notes:

P1, P2: parcials de l'assignatura
EF: Examen Final
L: Nota de laboratori

Els alumnes que tinguin notes P1>=3.5 i P2>=3.5 podran obtenir la nota final sense fer l'EF sempre i quan (P1+P2)/2 >= 5.0 (P1 i P2 son notes sobre 10):
  NF = 0.4 * (P1+P2) + 0.2 * L

La resta d'alumnes hauran de fer l'EF i la nota s'avaluara com:
  NF = 0.8 * EF + 0.2 *L

En qualsevol cas, aquells alumnes que optin per fer l'examen final per pujar nota, tindran com a nota final el maxim de les dues formules anteriors.

No hi ha cap restriccio adicional en les notes EF i L.
L'assistencia als examens P1 i P2 es totalment voluntaria.

Bibliografía bàsica

(Informació no introduïda)

Bibliografía complementària

(Informació no introduïda)

Enllaços web

(Informació no introduïda)

Capacitats prèvies

Seria interesant que els estudiants tinguessin coneixements previs de l'ārea de arquitectura de computadors. En concret, seria convenient que els estudiants haguessin cursat i aprovat l'assignatura Arquitectura de Computadors (AC).


Compartir

 
logo FIB © Facultat d'Informàtica de Barcelona - Contacte - RSS
Aquest web utilitza cookies prōpies per oferir una millor experičncia i servei. En continuar amb la navegaciķ entenem que acceptes la nostra política de cookies.
Versiķ clāssica Versiķ mōbil