27
درس ﻧﺎم) ﻓﺎرﺳﻲ( ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺮاﺣﻲ ﺗﺤﻤﻞ ﻫﺎي اﺷﻜﺎل ﭘﺬﻳﺮ درس ﻧﺎم) اﻧﮕﻠﻴﺴﻲ( FaultTolerant Systems Design درس ﺷﻤﺎره: 40632 واﺣﺪ ﺗﻌﺪاد: 3 ﻣﻘﻄﻊ: ﺗﻜﻤﻴﻠﻲ ﺗﺤﺼﻴﻼت ﭘﻴﺶ ﻧﻴﺎزﻫﺎ: - ﻫﻢ ﻧﻴﺎزﻫﺎ: - ﺗﻬﻴﻪ ﻛﻨﻨﺪه: ﻣﻴﺮﻋﻤﺎدي ﻗﺎﺳﻢ ﺳﻴﺪ1 - ﻣﻘﺪﻣﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ا ﺑﺴﻴﺎري در ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮي ﻫﺎي دارﻧﺪ ﺗﺄﺛﻴﺮ و دﺧﺎﻟﺖ ﻣﺎ زﻧﺪﮔﻲ اﻣﻮر ز. ﻣﻲ ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل از ﺗﻮان ﻛﻨﺘﺮل ﻫﻮاﺋﻲ، ﻧﻴﺮوي و ﻗﻄﺎر ﻣﺘﺮو ﻧﻴﺮوﮔﺎه ﻛﻨﺘﺮل، دﺳﺘﮕﺎه ﺷﺒﻜﻪ، ﻣﺨﺎﺑﺮات، اﺗﻤﻲ، ﻫﺎي ﺑﺎﻧﻜﻲ ارﺗﺒﺎﻃﺎت ﭘﺰﺷﻜﻲ، ﻫﺎي، ﺻﻨﺎﻳﻊ اﺗﻮﻣﺎﺳﻴﻮن و ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﺗﻌﺒﻴﻪ ﺷﺪه) ﻣﻮﺑﺎﻳﻞ، ﻣﺎﻫﻮاره، اﺗﻮﻣﺒﻴﻞ،( ... ﺑﺮد ﻧﺎم. اﻃﻤﻴﻨﺎن ﻛﺎرﻛﺮد ﺑﻪ ﺻﺤﻴﺢ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﭼﻨﻴﻦ ﻫﺎ اﺳﺖ ﻧﺎﭘﺬﻳﺮ اﺟﺘﻨﺎب اﻣﺮ ﻳﻚ. ﺳﻴﺴﺘﻢ اﻳﻦ ﻫﺎ ﺑﮕﻮﻧﻪ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﻛﻪ ﺷﻮﻧﺪ ﻃﺮاﺣﻲ اي اﺷﻜﺎل ﺑﺘﻮاﻧﻨﺪ ﻣﻲ رخ آﻧﻬﺎِ ﻛﺎر ﺣﻴﻦ در ﻛﻪ را ﻫﺎﻳﻲ اراﺋﻪ را اﻧﺘﻈﺎر ﻣﻮرد ﺳﺮوﻳﺲ و ﻛﺮده ﺗﺤﻤﻞ دﻫﺪ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. 2 - ﻣﻮاد رﻳﺰ روش ﺑﻪ ﻛﻠﻲ ﻃﻮر ﺑﻪ درس اﻳﻦ ﺗﺤﻤﻞ ﻫﺎي ﭘﺬﻳﺮي اﺷﻜﺎل ﻣﻲ اﻓﺰاري ﺳﺨﺖ ﻫﺎي ﭘﺮدازد. روش ﺑﻪ اﻟﺒﺘﻪ ﺗﺤﻤﻞ ﻫﺎي اﺷﻜﺎل ﭘﺬﻳﺮي ﻫﺎي ﻧﺮم اﺷﺎره ﻧﻴﺰ ﻣﺨﺘﺼﺮ ﻃﻮر ﺑﻪ اﻓﺰاري ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﻲ ﻧﺸﺎن را درس ﻣﻮاد زﻳﺮ ﻟﻴﺴﺖ دﻫﺪ: 1 . ﺑﻪ ﭼﺮا ﺗﺤﻤﻞ اﺷﻜﺎ ﭘﺬﻳﺮي دارﻳﻢ؟ ﻧﻴﺎز ل2 . ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻫﺎي ﺗﺤﻤﻞ اﺷﻜﺎل ﭘﺬﻳﺮي. 3 . ﻣﻔﺎﻫﻴﻢ اﺳﺎﺳﻲ و ﻣﻬﻢ: اﻃﻤﻴﻨﺎن، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ دﺳﺘﺮس اﻣﻨﻴﺖ، ﺗﻤﺎﻣﻴﺖ، ﻣﺤﺮﻣﺎﻧﮕﻲ، ﻧﮕﻬﺪاري، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ اﻳﻤﻨﻲ، ﭘﺬﻳﺮي، آزﻣﻮن اﺗﻜﺎﭘﺬﻳﺮي ﭘﺬﻳﺮي،. 4 . اﺳﺎﺳﻲ و ﻣﻬﻢ ﺗﻌﺎرﻳﻒ: ﺧﺮاﺑﻲ ﺧﻄﺎ، اﺷﻜﺎل،. 5 . وﻳﮋﮔﻲ و ﻣﺸﺨﺼﺎت اﺷﻜﺎل ﻫﺎي. 6 . ﻣﺪل اﺷﻜﺎل ﻫﺎي/ ﺧﻄﺎ. 7 . ﻧﻤﺎﻳﺎن ﺷﺪن اﺷﻜﺎل/ ﺧﻄﺎ. 8 . روش در ﻃﺮاﺣﻲ ﻫﺎي ﺗﺤﻤﻞ اﺷﻜﺎل ﭘﺬﻳﺮي: ﺳﺨﺖ اﻓﺰوﻧﮕﻲ اﻓﺰاري: رأي ﺳﻪ ﮔﻴﺮي ﭘﻴﻤﺎﻧﻪ اي، رأي ﮔﻴﺮيn ﭘﻴﻤﺎﻧﻪ اي،... اﻃﻼﻋﺎت اﻓﺰوﻧﮕﻲ: ﻛﺪﻫﺎي ﺗﻮازن، ﻛﺪﻫﺎيmofn ، ... زﻣﺎﻧﻲ اﻓﺰوﻧﮕﻲ: ﻣﺠﺪد، ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﺠﺪد، اﺟﺮاي... ﻧﺮم اﻓﺰوﻧﮕﻲ اﻓﺰاري: وارﺳﻲ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﭼﻨﺪﻧﺴﺨﻪ ﺳﺎزﮔﺎري، ﻫﺎي ﻧﻮﻳﺴﻲ،...

لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

پذير اشكال هاي تحملطراحي سيستم )فارسي(نام درس Fault‐Tolerant Systems Design )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40632 :شماره درس

- :نيازها هم - :نيازهاپيش سيد قاسم ميرعمادي :كنندهتهيه

 

مقدمه - 1 قطار و نيروي هوائي، كنترل توان از كنترل براي مثال مي. ز امور زندگي ما دخالت و تأثير دارندهاي كامپيوتري در بسياري ا سيستم

شده تعبيه هاي سيستمو اتوماسيون صنايع ،هاي پزشكي، ارتباطات بانكي هاي اتمي، مخابرات، شبكه، دستگاه ، كنترل نيروگاهمتروها اين سيستم. يك امر اجتناب ناپذير است ها چنين سيستم صحيحبه كاركرد اطمينان. نام برد ... )اتومبيل، ماهواره،موبايل، (

دهد تحمل كرده و سرويس مورد انتظار را ارائه هايي را كه در حين كارِ آنها رخ ميبتوانند اشكال اي طراحي شوند كه بايستي بگونه .نمايند

ريز مواد - 2

هاي پذيري اشكال هاي تحملالبته به روش. پردازد هاي سخت افزاري مياشكالپذيري هاي تحمل اين درس به طور كلي به روش :دهد ليست زير مواد درس را نشان مي. شود مي افزاري به طور مختصر نيز اشاره نرم

 ل نياز داريم؟پذيري اشكا تحملچرا به .1

 .پذيري اشكال تحملهاي كاربردهاي سيستم .2پذيري، ايمني، قابليت نگهداري، محرمانگي، تماميت، امنيت، دسترسقابليت اطمينان، : مهم و اساسي مفاهيم .3

 .پذيري، اتكاپذيري آزمون .اشكال، خطا، خرابي: تعاريف مهم و اساسي .4 .هاي اشكال مشخصات و ويژگي .5 .خطا/ هاي اشكال مدل .6 .خطا/ اشكال شدن نمايان .7 :پذيري اشكال تحملهاي طراحي در روش .8

گيري رأياي، پيمانه گيري سه رأي: افزاري افزونگي سختn اي، پيمانه ... 

كدهاي توازن، كدهاي : افزونگي اطالعاتm‐of‐n ،... 

اجراي مجدد، محاسبه مجدد، : افزونگي زماني... 

نويسي، هاي سازگاري، چندنسخه برنامه وارسي: افزاري افزونگي نرم ... 

Page 2: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

 

 :هاي ارزيابي روش .9 زمان متوسط تا زمان متوسط تا خرابي،قابليت اطمينان، پوشش اشكال، تخمين نرخ اشكال، تابع: هاي كمي روش

 ...تعمير، زمان متوسط بين خرابي،

هاي هاي تركيبي، سيستم روش: سازي قابليت اطمينان مدلm+of+nهاي ماركوف ، مدل.  افزار مثل ي قابليت اطمينان با يك نرم محاسبهSHARPE. 

 .MIL HDBK 217Fهاي تجربي مثل مدلنرخ اشكال با استفاده از ي محاسبه .10 .لپذيري اشكا تحملهاي طراحي سيستم .11 .لپذيري اشكا تحملهاي بررسي چند نمونه از سيستم .12

جعامر - 8

1. Elena Dubrova,  "Fault Tolerant Design: An  Introduction", Department of Microelectronics and  Information Technology, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 2008. 

2. Johnson, B.W., "Design and Analysis of Fault Tolerant Digital Systems", Addison‐Wesley, 1989. 3. Pradhan, D. K., "Fault‐Tolerant Computer System Design", Prentice‐Hall International, 1996. 4. Trivedi,  K.  S.,  "Probability  and  Statistics with  Reliability, Queuing  and  Computer  Science Application",

Prentice‐Hall International, 1992. 

Page 3: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

عاتسازي اطالذخيرهپيشرفتههايامانهس )فارسي(نام درس  Advanced Storage Systems )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40-683 :شماره درس - :نيازها هم - :نيازهاپيش حسين اسدي :كننده تهيه

 

سرفصل مطالب

 سازي خيرههاي ذمعرفي و لزوم استفاده از سامانه .1

اطالعات سازيذخيره روشهايتاريخچه 

هاپردازندهها و سير كارائي ديسكمقايسه 

بررسي قانونAmdahl ساز اطالعاتهاي ذخيرهدر سامانه 

سازي مبتني بر خدمتگزارمعماري روش ذخيره 

 ساز اطالعاتسازي مبتني بر سامانه ذخيرهمعماري روش ذخيره .2

 خروجي در زيرسامانه ديسك/معماري و پيكربندي ورودي .3

 سازي اطالعاتهاي ذخيرهمعيارهاي كيفي وكمي سامانه .4

پذيريپذيري، قابليت سرويس، قابليت توسعهپهناي باند، زمان پاسخ، دسترسي 

 سازي اطالعاتهاي ذخيرهها در سامانهانواع پيكربندي ديسك .5

RAID1, RAID10, RAID5, RAID6  وشتن و دسترسي پذيرين كاراييخواندن، كاراييبررسي 

 ساز اطالعات پيشرفتهيك سامانه ذخيرهطراحي .6

طراحيBackend 

طراحيFront‐End 

طراحي سامانه حافظه 

 ساز اطالعاتهاي ذخيرهروند جريان اطالعات در سامانه .7

اطالعات خواندن، نوشتن و كپي 

Page 4: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

 ساز اطالعاتهاي ذخيرههاي پيشرفته سامانهبررسي ويژگي .8

Remote Mirroring 

Instant Copies 

Data Migration 

LUN Masking 

 ساز اطالعاتهاي ذخيرهحافظه نهان در سامانه .9

ساز اطالعاتهاي ذخيرهدر سامانه بررسي ساختار حافظه نهان 

هابا ساختار حافظه نهان در ريزپردازنده اطالعات سازذخيره هايمقايسه ساختار حافظه نهان در سامانه 

اطالعات سازذخيره هايسامانه در هاي حافظه نهانالگوريتم 

 ساز اطالعاتهاي ذخيرههاي متداول سامانهبررسي معماري .10

IBM, HP, EMC 

 NASو SANسازي طراحي و پياده .11

Storage Area Network (SAN) and Network Attached Storage (NAS) 

 از اطالعاتسهاي ذخيرهخروجي در سامانه/هاي وروديتكنيك .12

SCSI, iSCSI, Fibre Channel, SAS 

 ساز اطالعاتهاي ذخيرههاي نو مورد استفاده در سامانهمعماري فناوريطراحي و .13

هاي معماري تراشهNAND وNOR 

هادي هاي نيمهمعماري ديسكطراحي و(Solid‐State Disk Drives) 

منابع

1. Storage Networks Explained: Basics and Application of Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI,InfiniBand and FCoE, U. Troppens, R. Erkens, W. Mueller‐Friedt, and R. Wolafka, 2nd Edition, John Wiley & Sons Inc., 2009. 

2. Storage Area Networks Essentials, R. Barker and P. Massiglia, John Wiley & Sons Inc., 2002.  3. Storage Technologies and Systems, IBM Journal of Research & Development, Special issue, 

November 2008. 4. Introduction to Storage Area Networks, J. Tate, F. Lucchese, and R. Moore, IBM Redbooks 

(eBook), July 2006. 5. Computer Architecture: A Quantitative Approach, Third Edition. John L. Hennessy and David 

A. Patterson.  Morgan Kaufmann Publishers, 2003. 6. Holy Grail of Data Storage Management, The. Jon William Toigo, Prentice‐Hall, 2000. 

Page 5: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

مطمئنيها ستميسشرفتهيپطراحي )فارسي(نام درس Advanced Design of Dependable Systems )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40697 :شماره درس - :نيازها هم )40632( اشكال پذير تحمل هاي سيستم طراحي :نيازهاپيش يرعماديم قاسم ديس :كننده تهيه

 

مقدمهبحراني هستند، -ها از نوع ايمني شوند و بسياري از اين سيستم استفاده ميهاي كامپيوتري در بسياري از امور زندگي ما سيستم

قطار و نيروي هوائي، كنترل كنترل : كاربردهاي نظير. شود ها به خطر بيفتد، بحران ايجاد مي بدين معني كه اگر ايمني اين سيستمشده تعبيه هاي سيستمو اتوماسيون صنايع ،هاي پزشكي، ارتباطات بانكي هاي اتمي، مخابرات، شبكه، دستگاه يروگاه، كنترل نمترو

يك امر ها چنين سيستمصحيح به كاركرد اطمينان . بحراني هستند-هاي ايمني از نوع سيستم ... )اتومبيل، ماهواره،موبايل، (دهد را كه در حين كارِ آنها رخ مي و خطاهايي هابتوانند اشكال اي طراحي شوند كه بگونه ها بايستي اين سيستم. ناپذير است اجتناب

به طراحي اين درس ،"پذير اشكال اي تحمله طراحي سيستم "ي درس در ادامه .تحمل كرده و سرويس مورد انتظار را ارائه نمايندها براي در طراحي اين سيستمتحقيقات گذشته و حال ر اين راستا، د. پردازد و اتكاپذير ميبحراني -ايمنيهاي ي سيستم پيشرفته

.شود كاربردهاي مختلف بررسي مي

 سرفصل مطالب

كامپيوتري هاي رفتار، انتشار و آثار خطا در سيستم 

o بندي خطاها تقسيم 

o خطاهاي روند كنترل و داده 

o خطاهاي روند كنترل و دادههاي كشف روش 

o ي مراقب پردازنده 

هاي كامپيوتريارزيابي تجربي سيستم 

o ها با يكديگر مروري بر انواع تكنيك هاي تزريق خطا و مقايسه آن 

o هاي آماري تحليل نتايج آزمايشات تزريق خطا روش 

o هاي تخمين پوشش خطا روش 

o زريق خطاي مبتني بر شبيه سازيتهاي روش 

o ريق خطاي مبتني بر تقليدتزهاي روش 

شدهتعبيه هاياتكاپذيري در سيستم 

هاي بر روي تراشه اتكاپذيري در شبكه(NOC)  

Page 6: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

ها اتكاپذيري در ريزپردازنده 

شدههاي توزيعاتكاپذيري در سيستم 

هاي بالدرنگاتكاپذيري در سيستم 

هاي تجارت الكترونيكياتكاپذيري در سيستم 

اي شبكههاي اتكاپذيري در سيستم 

سازمان درس :ستهاي زير ا اين درس شامل قسمت

پروژه تمرين آزمون كتبي پايان ترم

منابع 1. Selected Papers. 

2. Pradhan, D. K., "Fault‐Tolerant Computer System Design," Prentice‐Hall International, 1996. 3. Trivedi, K. S., "Probability and Statistics with Reliability, Queuing and Computer Science 

Application", Prentice‐Hall International, 1992. 

Page 7: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

شرفتهيپ ريزپردازنده )فارسي(نام درس Advanced Microprocessor )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40722 :شماره درس :نيازها هم :نيازهاپيش امير حسين جهانگير :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

آنها(ISA)ده هاي پيشرفته و معماري مجموعه دستورالعمل مروري براجزاي اصلي و ريزمعماري ريزپردازن: سرفصل اول

 (Superscalar)پردازنده هاي ابر عددي : سرفصل دوم

 (Dynamic scheduling)اجراي خارج از ترتيب و زمانبندي و تخصيص پوياي منابع -

 و روش هاي رفع آن (Hazard)بررسي مخاطرات -

 Tomasulaoو Scoreboardingالگوريتم -

 اي مختلف ريزپردازنده هاي ابر عدديبررسي اجز -

تكنيكهاي مختلف اجراي حدس و گماني: سرفصل سوم

 انواع روش هاي پيش بيني انشعاب -

 VLIWپردازنده هاي -

 (Predicated)اجراي مسندي -

 دسترسي گماني به حافظه -

 حدس دستورات و داده هاي بعدي -

تمهيدات پياده سازي همروندي: سرفصل چهارم

 (Coprocessor)هم پردازنده ها -

 داوري در چندپردازنده ها -

 در سلسله مراتب حافظه و حافظه هاي نهان محلي (Consistency)تكنيك ه و قراردادهاي رعايت همساني -

 (Multi threading)اجراي چندريسماني : سرفصل پنجم

 چندريسمانيمرور انواع -

 بررسي نمونه هاي واقعي چند ريسماني -

Page 8: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

در پردازنده هاي پيشرفته I/Oگذرگا ه هاي : مسرفصل شش در پردانده هاي پيشرفته I/Oنيازهاي -

 سريع I/Oبررسي انواع قراردادهاي -

منابع

1‐ J. P. Shen, M. H. Lipasti, "Modern Processor Design, Fundamental of Superscalar Processors ", 

McGraw Hill, 2005. 

 2‐ J. Silc, B. Robic, Th. Ungerer, "Processor Architecture : From Dataflow to Superscalar and Beyond",  

Springer, 1999.

3‐ T.  Shanley, "Pentium Pro Processor System Architecture", Addison‐Wesley, 1996.  

4‐  Several papers from literature.

Page 9: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

معماري پيشرفته كامپيوتر )فارسي(نام درس Advanced Computer Architecture )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40723 :شماره درس :نيازها هم :نيازهاپيش امير حسين جهانگير :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

تعاريف و كليات: سرفصل اول تعاريف تسريع -

 ...)قانون آمدال، گروش، مينسكي، گوستافسون(ه يا عليه موازات؟ ل -

موارد كاربرد پردازش سريع و موازي - سيستم هاي سريع حافظه: سرفصل دوم

 )Interleaved memory(حافظه برگ برگ شده - حافظه چند درگاهه و بانك ثبات -

عه اي و محاسبه زمان هاي دسترسي و انواع حافظه نهان و نگاشت هاي مستقيم، كامال شركت پذير و شركت پذير مجمو - الگوريتم هاي جايابي و جايگزيني و نكات مربوط به پيش واكشي

معماري پايپالين: سرفصل سوم محاسبه زمان اجرا و تسريع -

 جدول رزرواسيون، بردار تالقي، نمودار وضعيت، جرخه هاي اجرايي و محاسبه سرعت واقعي و نظري -

 ينطراحي واحد كنترل پايپال -

 استفاده از عنصر تاخير براي تسريع و رفع وابستگي ها -

انشعاب با تاخير، جدول سوابق پرش، تزريق حباب، تغيير نام (پايپالين و راه هاي رفع آنها ) Hazards(مخاطرات - ...)متغيرها

كامپيوتر هاي برداري: سرفصل چهارم كامپيوترهاي مبتني بر پايپالين -

 آرايه ايكامپيوترهاي -

 )Stride(برداري و مفهوم فاصله دسترسي هاي متوالي كامپيوترهاي ش مناسب داده ها در حافظه آراي - استفاده از عناصر تاخير براي تسريع محاسبات برداري در پايپالين -

شبكه ميان ارتباطي: سرفصل پنجم

Page 10: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

، Shuffle Exchange، پروانه، Cube Connected Cycles, K‐ary n‐cubeتوري، فوق مكعب، هرم، : مرور انواع همبندي ها -Omega network 

 Bisectionمقايسه اين معماري ها بر اساس قطر، درجه، تعداد گره و -

سيستم هاي چند پردازنده و چند كامپيوتر: سرفصل ششم انواع معماري هاي چند پردازشي -

 زمان ارتباطاتمدل هاي تحليلي براي ارزيابي كارايي اين معماري ها بر حسب نسبت زمان اجرا به -

چند پردازنده ها) نهان يا محلي(در حافظه هاي (Data Consistency)اطالعات پروتكل هاي همسان سازي - برنامه نويسي موازي: سرفصل هفتم

 )Concurrent(بين فرايندهاي موازي و همروند )Synchronization(بررسي مسائل همگام سازي - MSYPSافزايش -

 نامه هاي موازيمالحظات ختم صحيح بر -

 اشاره اي به زبان هاي برنامه نويسي موازي -

تسريع ارزان قيمت : سرفصل هشتم تكنيكهاي افزايش سرعت نرم افزاري و بهينه سازي كد -

روشهاي نوين موازي سازي: سرفصل نهم Gridمحاسبات توزيع شده، رايانش -

پروژه تسريع و پياده سازي موازي +

منابع 1‐ Shiva S. G., "Advanced Computer Architecture", CRC Press, 2006. 

2‐ K. Hwang, "Advanced Computer Architecture: Parallelism, Salability, Programmability", McGraw‐Hill, 

1992. 

3‐ K. Hwang, Z. Xu, "Scalable Parallel Computing: Technology, Architecture, Programming", McGraw‐Hill, 

1998. 

4‐ M. Quinn, "Parallel Computing: Theory and Practice", McGraw‐Hill, 2nd edition 1993. 

5‐ H. S. Stone, "High‐Performance Computer Architecture", 3rd edition, Addison‐Wesley, 1993.

Page 11: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

هاي ديجيتال كم توانطراحي سيستم )فارسي(نام درس Low Power Design )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40727 :شماره درس - :نيازها هم )درس دوره كارشناسي( VLSIطراحي مدارهاي :نيازهاپيش عليرضا اجاللي :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

اي و توان هاي ديجيتال كم مصرف، توان لحظه داليل اهميت كاهش توان مصرفي، اهداف طراحي در سيستم: مقدمه: فصل اولهاي كاهش توان در سطوح تجريد مختلف، انواع توان مصرفي پويا و متوسط، موانع بر سر راه كاهش توان مصرفي، تفاوت تكنيك

، تحليل توان Reverse leakageل توان مصرفي اتصال كوتاه، تحليل توان مصرفي ايستا، تحليل توان مصرفي سوئيچينگ، تحلي Static Biasing، عوامل دخيل در كاهش توان، توان مصرفي نوع Sub‐threshold leakageمصرفي

 on‐chipتوان مصرفي در : فصل دوم interconnects : اهميت توان مصرفي درon‐chip  interconnects روش كاهش ،

 Level، توان مصرفي ايستا در Reduced Voltage Swingان مصرفي تو Shifter يافتن ولتاژ ،swing بهينه، اثر روشReduced Voltage Swing بر سرعت و قابليت اطمينان، استفاده ازLow Power Encoding روش كاهش توان ،Bus‐

Inverting اثر ،Bus‐Inverting ،روابط تحليلي توان متوسط در بر توان متوسط و توان ماكسيممBus‐Inverting روش ،Partitioned Bus‐Invertingسازي، استفاده از هاي كاهش توان مبتني بر فشرده ، روشauto‐correlation بدون فشرده

ش براي كاه Transition Signalingبه همراه LWCها، استفاده از كدهاي در انتقال داده Transition Signalingسازي، LWSو Bus‐Invertingبهينه، مقايسه دو روش LWC، كد LWCتوان مصرفي، افزونگي در كد

، داليل Dual Thresholdهاي سطح مدار، روش كاهش توان مروري بر روش: كاهش توان مصرفي در سطح مدار: فصل سوم

ر، استفاده از فرآيند ساخت يا ولتاژ بدنه برروي سرعت مدا Threshold، اثر ولتاژ Static Leakageاهميت يافتن توان مصرفي برروي توان مصرفي و سرعت مدار، مشكل توان VDD، اثر Dual VDD، روش كاهش توان Dual Thresholdبراي طراحي

، حل مشكل توان مصرفي ايستاي Dual VDD، مشكل حساسيت به نويز در Dual VDDمصرفي ايستاي اتصال كوتاه در روش براي غلبه بر اين مشكالت، مقدار CVS، ساختار Dual VDDها در روش ، مشكالت و محدوديتSDCVSLمبدل اتصال كوتاه با

VDDLبهينه ولتاژ

 Technology Mapping andهاي سطح گيت، روش مروري بر روش: كاهش توان مصرفي در سطح گيت: فصل چهارم

Decomposition،هاي تخمين فعاليت خانواده ، محاسبه احتماالت تغييرات و تخمين فعاليتCMOS پويا و ايستا، روش انتشارها، روش كاهش ، روش كاهش توان با تغيير ترتيب وروديRe‐convergent Fan‐outاحتماالت براي تخمين فعاليت، مشكل

Page 12: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

با تغيير ترتيب ورودي در توان با به تعويق انداختن فعاليت، به تعويق انداختن فعاليت با استفاده از روابط بولي، روش كاهش توانبراي Heuristicها، قوانين سطح تجريد سوئيچ، روش كاهش توان با تغيير ترتيب ترانزيستورها، محاسبه فعاليت نقاط داخلي گيت

در سطح تجريد گيت CR، اعمال )CRروش (تغيير ترتيب ترانزيستورها، روش كاهش توان با ايجاد افزونگي و افزايش موازات

، Clock Gating، سطوح مختلف اعمال Clock Gatingروش كاهش توان : RTLكاهش توان مصرفي در سطح : جمفصل پن، مشكل Clock Gatingدر Clock Skew، مشكالت مربوط به Clock Gatingدر Gate Basedو Latch Basedهاي روش

Glitch درClock Gating روش كاهش توان ،Operand Isolationهاي واحد كنترل براي ، استفاده از سيگنالOperand 

Isolation روش ،CR در سطح تجريدRTL كاهش توان مصرفي در ،Shift Registerها با اعمال روش ها و فليپ فالپCR ،بر ها ها و اثر آن Glitchبراي طراحي پيشگو، ODC، توابع پيشگو، استفاده از مفهوم Pre‐computationروش كاهش توان

Path Balancingها، روش Glitchها، روش خط لوله براي كاهش توان Glitchهاي مقابله با توان توان مصرفي، مروري بر روش Block‐Levelهاي كنترلي و روش در سيگنال Glitch ،Glitchهاي منطقي بدون ، استفاده از خانوادهGlitchبراي كاهش توان

Control

Clock Gatingو wait stateها، مفهوم FSMهاي كاهش توان مصرفي در مروري بر روش: هاFSMتوان مصرفي : فصل ششمها با استفاده از مدل ماركوف گسسته، FSMبراي كاهش توان مصرفي، تخمين فعاليت در State Encodingها، روش FSMدر

و اثر آن بر توان مصرفي، افراز One‐Hotطراحي ها، هاي ماركوف گسسته در حالت پايدار براي محاسبه فعاليت سيگنال حل مدلFSM ها براي افزايش تعدادwait state ها

، مفهوم بازيابي انرژي و )جريان ثابت(ايده مدارهاي آدياباتيك، مفهوم شارژ و دشارژ آدياباتيك : مدارهاي آدياباتيك: فصل هفتم

، clock‐powerو مفهوم APSو شارژ با جريان ثابت، منابع Voltage Rampبازيابي بار، مشكالت منبع تغذيه جريان ثابت، ها در مدارهاي هاي آدياباتيك، زمانبندي سيگنال و كاربرد آن در خانواده Clamp Deviceهاي منطقي آدياباتيك، طراحي گيت

 Reversibleاستفاده از ، Retractileآدياباتيك، مشكل اتصال آبشاري در مدارهاي آدياباتيك، خانواده مدارهاي آدياباتيك

Pipeline در مدارهاي آدياباتيك، خانواده مدارهاي آدياباتيكReversible فاز 8با

هاي كاهش توان مصرفي سطح سيستم، روش كاهش توان مروري بر روش: كاهش توان مصرفي در سطح سيستم: فصل هشتمدر DVSها، استفاده از هاي آن و ويژگي DVS‐Enabled هاي ، پردازنده)3فصل ( Dual VDDبا DVSهاي ، تفاوتDVSمصرفي ، DPMو DVS، مقايسه DPMكردن در Shutdownهاي ، سياستDPM، روش كاهش توان مصرفي Real‐timeهاي سيستم

هاي ، مصالحه ميان قابليت اطمينان و انرژي مصرفي در روشABBبر توان مصرفي ايستا، تكنيك كاهش توان مصرفي DVSاثر بر حساسيت سيستم به DVS، اثر DVSها با درنگ و تقابل آن هاي بي پذيري اشكال در سيستم هاي تحمل ح سيستم، روشسط

SEU

Page 13: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

هاي ، مدل سازي دما، مروري بر روشPower Aware Designبا Low Power Designتفاوت : مديريت دما: فصل نهم Fetch Gating، روش DFSاجرت محاسبات، روش كاهش دماي ، روش كاهش دما با مهDPMكاهش دما، روش كاهش دما با

منابع

1) Low‐Power Electronics Design. C.Piguet, Ed. CRC Press, 2004  )مرجع اصلي( . 

2) Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, J. M. Rabaey, A. Chandrakasan and B. Nikolic, Second 

Edition, Upper Saddle River, NJ: Pearson Education, 2003. 

3) Low Power Design Methodologies, Edited by Jan M. Rabaey and Massoud Pedram, Kluwer Academic 

Publishers, 2002. 

4) Ultra Low‐Power Electronics and Ddesign, Ed. Enrico Macii, Kluwer Academic Publishers, 2004. 

5) Low‐Power Digital VLSI Design: Circuits and System, A. Bellaouar and M.I. Elmasry, Kluwer Academic 

Publishers, 1996. 

6) Published conference and journal papers. 

Page 14: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

معماري پردازنده هاي سيگنال )فارسي(نام درس DSP Architecture )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40732 :شماره درس :نيازها هم :نيازهاپيش امير حسين جهانگير :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

ازنده هاي سيگنالو مرور پردازش سيگنال و ويژگي هاي پرد كليات: فصل اول الگوريتم هاي پايه حسابي و معماري آن ها: فصل دوم

 نمايش اعداد در پردازنده هاي سيگنال -

 انواع جمع كننده -

 انواع ضرب كننده -

اشاره به ساير مدار هاي حسابي - معماري پردازنده هاي سيگنال: سرفصل سوم

 واحدهاي تشكيل دهنده -

 انواع حافظه -

 I/Oواسط هاي -

 S/Nو Resolutionو مباحث مربوط به D/Aو A/Dمبدل هاي -

  توازي در اين پردازنده ها - چگونگي پياده سازي الگوريتم هاي مختلف پردازش سيگنال و معماري آنها: سرفصل چهارم

- FFT ،DFT 

 )…FIR, IIR, Decimation(فيلتر هاي مختلف - محاسبات خاص -

بررسي نمونه هاي واقعي پردازنده هاي سيگنال: سرفصل پنجم Analog Devicesو Texas Instrumentsبررسي پردازنده هاي نمونه اي از شركت -

كاربردهاي واقعي  بررسي نمونه هاي: سرفصل ششم اكتساب داده هاي سريع و فيلترينگ -

 )Software defined Radio(راديوي نرم افزار - سازيپروژه شبيه سازي و پياده +

Page 15: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

منابع

1. Architectures for Digital Signal Processing, Peter Pirsh, Wiley, 1998

2. Digital Signal Processing: A Practical Approach By Ifeachor E.C., Jervis B.W. 2nd

Edition 2002 (Pearson Education) 3. Digital Signal Processors By B Venkataramani and M Bhaskar 2002 (TMH)

Page 16: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

هاي نهفته طراحي سيستم )فارسي(نام درس Embedded System Design )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40747 :شماره درس - :نيازها هم - :نيازهاپيش عليرضا اجاللي :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

هاي نهفته، مشخصات كليدي هاي نهفته، داليل اهميت سيستم فته، كاربرد سيستمهاي نه مفهوم سيستم: مقدمه: فصل اولهاي نهفته، داليل هاي نهفته، اهميت قابليت اطمينان و انرژي مصرفي در سيستم درنگي در سيستم هاي نهفته، اهميت بي سيستم

هاي نهفته، مصرفي، مشكالت طراحي سيستم درنگي، اتكاپذيري و انرژي هاي نهفته به عنوان موضوعي مستقل از بي طرح سيستم هاي نهفته ها در بحث سيستم و اهميت آن Reactiveهاي هاي نهفته، سيستم تقابل اهداف طراحي در سيستم

مفهوم برنامه ريزي مبتني بر اتومات، كاربرد برنامه ريزي مبتني بر اتومات در توصيف : برنامه ريزي مبتني بر اتومات: فصل دومهاي مبتني بر اتومات، ساختار سلسله مراتبي در برنامه ريزي مبتني بر اتومات، ، روش كد زدن برنامهReactiveهاي سيستم

در برنامه Mooreو Mealyهاي واكنش به صورت هاي نهفته، توصيف مزاياي برنامه ريزي مبتني بر اتومات براي طراحي سيستم ريزي مبتني بر اتومات

هاي نهفته، مشخصات الزم در طراحي سيستم System Specificationاهميت : هاي نهفته توصيف سيستمهاي روش: فصل سوم

، سلسه مراتب رفتاري و ساختاري در توصيف، توصيف رفتار مبتني بر حالت، توصيف پردازش System Specificationدر سازي و ارتباط، خوانايي و يف هماهنگها، توصيف همروندي، توصExceptionپذيري اشكال و رخدادها، توصيف تحمل

هاي ماشين MoCون نيومان، MoC ،MoC، چهار عامل مشخص كننده (MoC)پذيري توصيف، مدل محاسبه در توصيف انعطاف هاMoCسازي در هاي مختلف تبادل اطالعات و هماهنگ ها، روشMoC، مروري بر ساير (CFSM)حالت مرتبط

‐StateCharts ،OR‐Super، توصيف سلسله مراتبي رفتاري در StateChartsدر StateCharts :MoCزبان : فصل چهارم

State وAND‐Super‐Stateاي در ، طراحي پيمانهStateCharts مثال از توصيف يك سيستم نهفته با ،StateCharts ف رخداد، شرط و واكنش در درنگي، توصي ها در توصيف بي Timer، اهميت StateChartsها در Timer، )سيستم منشي تلفني(

StateChartsكد ) اجرا(سازي ، مراحل شبيهStateCharts

Page 17: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

هاي در طراحي سيستم Kopetzگانه 12امن، قواعد /هاي نهفته بحراني مفهوم سيستم: امن/هاي نهفته بحراني سيستم: فصل پنجمماشين در -، واسط كاربرDiagnosisبه نفس، ، اصل اعتمادFollow‐upو Original، خطاهاي FCRامن، مفهوم /نهفته بحراني

never‐give upامن، استراتژي /هاي نهفته بحراني ها در سيستمanomalyامن، ثبت /هاي بحراني سيستم

در MEMSها، كاربرد actuatorها و sensorهاي نهفته، چرخه طراحي سيستم: هاي نهفته سخت افزار سيستم: فصل ششمهاي در سيستم VLIWهاي ، كاربرد پردازنده)A/D ،SAH(، سخت افزار ورودي MEMSاستفاده از ها، مزاياي sensorطراحي

نهفته

هاي نهفته توزيع شده، هاي مهم در سيستم هاي نهفته توزيع شده، ويژگي مفهوم سيستم: هاي نهفته توزيع شده سيستم: فصل هفتمهاي هاي نهفته توزيع شده، مقايسه پروتكل در سيستم Robustness هاي نهفته توزيع شده، پذيري در سيستم بي درنگي و مقياس

CSMA/CA باCSMA/CD هاي نهفته توزيع شده، شبكه در سيستمCANهاي مهم شبكه ، ويژگيCAN مكانيزم ،arbitration در شبكهCAN مقايسه ،CAN باTTP وEthernet ،Frame Format درCAN مكانيزم كشف و تحمل خطا ،

هاي نهفته براي سيستم CAN، مزاياي CANدر

 ASIC ،Configurableمقايسه ميان : هاي نهفته پردازنده: فصل هشتم Logic ،ASIP ،DSP براي ) ميكروكنترلر(و پردازندهو استفاده از آن براي Energy Efficiencyهاي نهفته، مفهوم كاربردهاي نهفته، داليل اهميت انرژي و توان مصرفي در سيستم

در سيستم نهفته، داليل انتخاب ASIC، داليل انتخاب )ميكروكنترلرها(ها و پردازنده ASIC ،Configurable Logicمقايسه ميان هاي نهفته، داليل و پردازنده) غير نهفته(هاي مورد استفاده در كامپيوترها هاي نهفته، مقايسه ميان پردازنده پردازنده در سيستم

 Configurableانتخاب Logic هاي نهفته، در سيستمSelection  Process و اهميت آن، مقايسه ميان ميكروكنترل و Core‐Basedهاي عادي، مزاياي استفاده از ميكروكنترلرها، ميكروكنترلرهاي پردازنده

 StrongARMدر پردازنده DPM، (DPM)مفهوم مديريت پوياي توان مصرفي : هاي نهفته مديريت انرژي در سيستم: فصل نهم

SA 1100 تغييرات پوياي ولتاژ ،(DVS) براي كاهش انرژي مصرفي،مقايسه DVS هاي در پردازندهCrusoe وMobile 

Pentium IIIهاي ، سازمان عمومي پردازندهDVS‐enabled مقايسه ،DVS باDPM اثر ،DVS وDPM برروي قابليت اطمينان هاي نهفته سيستم

هاي نهفته و داليل آن، در سيستم (Code‐size efficiency)كاهش حجم كد : هاي نهفته ر سيستمسازمان حافظه د: فصل دهم

، ARMهاي سازي كد در معماري پردازنده سازي كد، روش فشرده هاي فشرده اثر معماري كامپيوتر در حجم كد، مروري بر روشسرعت و توان مصرفي، اثر سايز حافظه بر توان مصرفي و سازي مبتني بر ديكشنري، سلسله مراتب حافظه و اثر آن بر روش فشرده

و مزاياي SPM (Scratch Pad Memory)هاي نهفته، حافظه سرعت، مشكل حافظه نهان و سلسله مراتب حافظه در سيستم SPMو Cacheآن، مقايسه

Page 18: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

، Hardware/Software Co‐design ،Platform‐based Design: هاي نهفته مسائل مهم در طراحي سيستم: فصل يازدهم

 Hardware/Softwareو كاربرد آن در توصيف كاربردهاي نهفته، Platform‐based Design ،Task Graphمزاياي

Partitioningدرنگ توزيع شده هاي بي درنگ، زمانبندي وظايف در سيستم هاي نهفته بي ، زمانبندي وظايف در سيستم

هاي درنگ، اثر روش هاي بي پذيري اشكال در سيستم بر تحمل DVSاثر : قابليت اطمينانمصالحه انرژي مصرفي و : فصل دوازدهمكاهش دقت، )هاي الف پذيري اشكال شامل روش هاي كاهش سربار انرژي مصرفي تحمل پذيري اشكال بر انرژي مصرفي، روش تحمل

 كاهش تنازع بر سر منابع) ب

منابع

1) Embedded System Design, by Peter Marwedel, Springer 2006 (مرجع اصلي) 

2) Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools, and Techniques, by Arnold S. Berger, 

CMP Books, 2002. 

3) Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction, by Frank Vahid, and Tony 

Givargis, John Wiley & Sons, 2002. 

4) Published conference and journal papers. 

Page 19: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

يريپذ آزمون )فارسي(نام درس Testability )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40753 :شماره درس :نيازها هم :نيازهاپيش شاهين حسابي :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

 مقدمه .1

پذيري آشنايي با مفاهيم آزمون 

ديجيتالاي ه نقش آزمون در فرآيند طراحي و ساخت سيستم 

انواع آزمون 

ابزار آزمون خودكار 

مباحث اقتصادي در آزمون 

 و نقش آزمون در آن ،و كيفيت توليد (yield)بازده ساخت .2

 سازي اشكال مدل .3

 سازي اشكال شبيه .4

هاي آن سازي منطقي و روش شبيه 

سري، موازي، استنتاجي، همروند(سازي اشكال هاي شبيه الگوريتم(  كالبرداري از اش نمونه 

 پذيري هاي آزمون مقياس .5

 توليد خودكار بردار آزمون .6

آزمون عملكردي در مقابل آزمون ساختاري 

يافته توليد بردار آزمون هاي موردي و ساخت روش 

حذف افزونگي با استفاده از توليد بردار آزمون 

هاي توليد بردار آزمون براي مدارهاي تركيبي و ترتيبي الگوريتم 

 پذير طراحي آزمون .7

هاي موردي روش 

اي كامل و پاره طراحي پيمايشي(يافته هاي ساخت روش(  خودآزماي دروني(BIST) :سازي پاسخ توليد بردار تصادفي، فشرده 

استاندارد پويش مرزي .8

Page 20: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

منابع

Bushnell and Agrawal, Essentials of Electronic Testing: Digital, Analog, and Mixed‐Signal, Kluwer 

Academic Publishers, Boston, 2002 

Page 21: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

سامانه بر تراشهطراحي )فارسي(نام درس System‐on‐Chip Design )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40757 :شماره درس :نيازها هم :نيازهاپيش شاهين حسابي :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

افزار، چرخه نرم- افزار ، طراحي توأمان سختSoCهاي روي تراشه مدرن، مباحث طراحي معماري سامانه(مقدمه    :سرفصل اول )IP core، متدولوژي طراحي، SoCهاي طراحي طراحي، ابزار طراحي توأمان، چالش

ل ، تبديFPGAو CPLD: پذير برنامه ASICمتدولوژي و چرخه طراحي، : ((ASIC)مدارهاي مجتمع با كاربرد خاص : سرفصل دومFPGA بهASICيابي ، درستي( هاي نرم و استفاده مجدد، فرايند طراحي براي هسته، SoCچرخه طراحي (هاي منطقي هاي طراحي هسته روش: سرفصل سوم )سخت

هاي نهفته، مشخصات مدارهاي آنالوگ، روش طراحي حافظه(هاي آنالوگ حافظه و هستههاي طراحي روش: چهارمسرفصل )مدارهاي سريع

(platform‐based design)طراحي مبتني بر بستر : سرفصل پنجم (MPSoC)اي سيستم بر تراشه چند پردازنده: سرفصل ششم )، شبكه روي تراشهSoCهاي گذرگاههاي معماري(ارتباطي روي تراشه هاي ميان شبكه: سرفصل هفتم )هاي آنالوگ و سيگنال مختلط هاي نهفته، هسته ، حافظههاي منطقي ديجيتال تست هسته(آزمون سامانه بر تراشه : سرفصل هشتم

منابع

Henry Chang et. al., Surviving the SOC Revolution: A Guide to Platform-Based Design, Kluwer Academic Publishers, 2002. Farzad Nekoogar Farak Nekoogar, From ASICs to SOCs: A Practical Approach, Prentice Hall PTR, 2003. Michael John Sebastian Smith, Application-Specific Integrated Circuits, Addison-Wesley, 1997. Laung-Terng Wang, Charles E. Stroud, Nur A. Touba, System-on-Chip Test Architectures, Morgan Kaufmann Publishers, 2008.

Page 22: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

طراحي الكترونيك در سطح سيستم )فارسي(نام درس  Electronic System Level Design )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40-843 :شماره درس - :نيازها هم - :نيازهاپيش مازيار گودرزي :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

 افزار سيستمهاي نهفته تا رسيدن به طراحي الكترونيك در سطح سيستم ر و نرمافزا روند رشد متدولوژيهاي طراحي سخت .1

a. افزار سخت طراحي ابزار و روشها تكاملي سير بر مروري i. ،سطح گيت، سطح در طراحي تاريخچه RTL، سيستم سطح رفتاري، سطح  (ESL: Electronic 

System Level). ii. فزارا نرم توصيف زبانهاي با آنها ي مقايسه و افزار سخت توصيف زبانهاي كيفي مرور.

b. يطراح سوي به حركت هاي انگيزه  ESL.  : ESLحث مطرح در طراحي دسته بندي مبا .2

a. توصيف )Specification(سنجي ، سنتز، درستي )Validation(. b. بندي تحليل پيش از بخش )Partitioning(افزار، سازي سخت بندي، پياده بندي، تحليل پس از بخش ، بخش

 .بندي پس از بخش سنجي درستيافزار، سازي نرم پياده .افزار با اين زبان سي و نحوه مدلسازي سخت زبان سيستم .3

a. ازي س سازي مدارهاي تركيبي و ترتيبي، روشهاي پياده اي، روشهاي پياده دادهماجول، پورت، پروسس، نوعهاي .سي سيستممدلهاي ، سنتز ماشين حالت

 .افزاري سازي سخت افزاري به پياده هاي نرم روش سيستماتيك تبديل برنامهيك .4a. آشنايي با مدلFinite State Machine with Datapath (FSMD) و اهميت آن. b. ريافزا دسته بندي عمومي دستورات زبانهاي نرم. c. پياده سازي هرBasic Block با استفاده از مدلFSMD. d. سازي يك برنامه با استفاده مدل روشي عمومي براي پيادهFSMD. e. معرفي موضوع سنتز رفتاري)Behavioral Synthesis سنتز سطح بااليا :High Level Synthesis(. f. تخصيص منابع : بندي مباحث مطرح در سنتز سطح باال دسته)Allocation( ،بندي زمان )Scheduling( انتساب ،

 .)Binding(منابع g. گفته پيشمرور روشها و الگوريتمهاي معروف در سه مبحث. 

Page 23: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

 افزار نرم- افزار سازي سيستمها بصورت سخت در پيادهبين اجزا )Communication(تبادل اطالعات اهميت و روشهاي .5

a. سازي رمزنگار از پياده مثاليAES افزار و مقايسه ميزان افت كارآيي افزاري و سپس تبديل به سخت بصورت نرم Communication حجمبه دليل

b. ها و افزار در تك پردازنده افزار و نرم و نيز بين نرم ،افزار افزار و نرم مرور روشهاي تبادل اطالعات بين سخت ها پردازنده چند

 )TLM: Transaction Level Modeling(مدلسازي در سطح تراكنشها .6a. دله اطالعاتاهميت جدا كردن محاسبات از مبا. b. موضوع كانال)Channel(ويژگيها و اهميت آن ،. c. مدلهايTLM گاجسكي، اجزاي آنها، و روند استفاده از آنها در يك طراحي باال به پايين در سطح سيستم. d. مدلسازي تعريف كانال و نحوه استفاده از آن براي سي براي امكانات زبان سيستمTLM. 

 تز و بهينه سازي در سطح سيستمروشهاي سن .7

a. توان مصرف مساحت، كارآيي،: اصلي فاكتورهاي بر مروري b.  سنتز هم هاي الگوريتم (Co‐synthesis)

i.   پروژه دو : مطالعه موردياوليه و ثانويه، رويكردهاي ، افزار نرم و افزار سخت به بندي بخشالگوريتمهايي هر واحد، افزار نرم يا يافزار سخت سازي روشهاي تخمين زمان اجرا و هزينه پيادهو كوسيما، ولكان

.سازي براي بهينه Simulated Annealingالگوريتم ii. پردازنده چند سيستم يك توليد هدف با سنتز هم  (Multiprocessor Co‐synthesis) ، آشنايي با

سنتز، براي حل مساله هم ILPريزي خطي عددصحيح براي يافتن پاسخ قطعا بهينه، رويكرد برنامههاي معمولي، الگوريتم ولف اي براي حل مساله فوق، الگوريتم ولف براي گراف پردازه روشهاي مكاشفه

.شيءگراكاربردهاي براي  ديجيتال هاي سيستم سازي پياده نوين بسترهاي و ها روش .8

a. تا ها هادي نيمه ساخت آوري فن پيشرفت روند مرور  System‐on‐Chip (SoC) b.  پيشرفت روند مرور  FPGAتا ها Programmable SoCامروزي هاي c.  فوق هاي پيشرفت از ناشي هاي فرصت و ها چالش d. با طراحي براي موجود ابزارهاي با طراحي آموزش Programmable SoCها 

 در سطح سيستمسنجي درستيروشهاي .9

a. افزار نرم-افزار سخت سازي شبيه هم مختلف هاي روش. b. صوري وارسي هاي روش بر اي مقدمه )Formal Verification (افزاري نرم-افزار سخت سيستمهاي. 

Page 24: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

 افزار روشهاي بهينه سازي سيستم در سطح نرم .10

a. نوسان فرايند ساخت موضوع)Process Variation( ش آنو اهميت و نق. b. با درنظر گرفتن چندپردازندههاي تراشهكارآيي مصرف توان و سازي الگوريتم مديريت توان برخط براي بهينه

 .نوسان فرآيند ساختc. فتن نوسان هاي چندپردازنده با درنظر گر تراشهها در سازي بازده توان با استفاده از زمانبندي پردازه بهينه

 .فرآيند ساختd. ها به حافظه و تاثير آن روشهاي تخصيص كد و داده 

منابع 1. Brian Bailey, Grant Martin, Andrew Piziali, “Electronic System Level Design and 

Verification,” Morgan Kaufmann Publishers, Series in Systems on Silicon, 2007.  

2. W. Wolf, "Computers as Components: Principles of Embedded Computing System 

Design, "  Morgan Kaufmann Publishers, 2001. 

3. J. Staunstrup, W. Wolf, "Hardware/Software Codesign: Principles and Practice," Kluwer 

Academic Publishers, 1997 

4. G. DeMicheli, "Hardware/Software Codesign", Kluwer Academic Publishers, 1996. 

5. F. Balarin et al, "Hardware/Software Codesign: The POLIS Approach," Kluwer Academic 

Publishers, 1997. 

Page 25: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

بازپيكربندي قابلپردازش )فارسي(نام درس  Reconfigurable Computing )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40-844 :شماره درس

)VLSI)353-40طراحي مدارهاي :نيازها پيش - :نيازها هم )40-223(هاي ديجيتال طراحي سيستم

حسين اسدي :كننده تهيه

فصل مطالبسر بازپيكربنديقابل اي بر محاسبه مقدمه .1

باز پيكربنديهاي قابل فناوري تراشه .أ

هاي منطقيبلوك .ب

Xilinx, Altera, Lattice, Actel :قابل بازپيكربنديهاي مباني تراشه .ج

طرح نگاشت .2

بازپيكربندي هاي قابلوري تراشهفنا نگاشت .أ

ن پارامترهاي مساحت، تاخير، توان مصرفي و قابليت اطمينانبا درنظر گرفت هاي جايابي و مسيريابيالگوريتم .ب

Macro-basedو Simulated Annealing ،FD Relaxationهاي الگوريتم .ج

هاي قابل بازپيكربنديمعماري تراشه .3

هاي منطقيبلوك هايمعماري .أ

اتصاالتهاي ماتريس مسيريابي و معماري .ب

كربنديهاي طراحي در بلوك منطقي قابل بازپيمصالحه .ج

هاي طراحي در اتصاالت قابل بازپيكربنديمصالحه .د

VPRسازي پارامترهاي مساحت، تاخير، توان مصرفي و قابليت اطمينان با استفاده از ابزار هاي بهينهروش .ه

هاي نوين قابل بازپيكربندي معماري تراشه .و

بازپيكربندي پويا .4

بنديهاي بازپيكربندي و زمانيتمالگور .أ

هاي قابل بازپيكربنديوشرهاي محدوديت .ب

افزار پشتيبان براي بازپيكربنديسخت .ج

هاي قابل بازپيكربنديسامانه .5

پذيربرنامه ايچند تراشه سامانههاي همبندي .أ

پذيربرنامه ايچند تراشه هايسامانهتقليد منطقي با استفاده از .ب

پذير برنامه ايچند تراشه هايهبندي در سامانتقسيم .ج

پذيربرنامه ايچند تراشه هاياتصاالت سامانه .د

Page 26: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

نو پذيربرنامه ايهاي چند تراشهسامانهمعماري .ه

پذيرها و مدارات برنامهبا پردازنده هاي قابل بازپيكربندي تركيبيمانهمقايسه سا .و

قابل بازپيكربنديكاربردهاي .6

عمليات رياضي .أ

Systolicهاي ماشين .ب

ئيبازپيكربندي جزقابل هاي ماشين .ج

داده آوريهاي اكتساب و جمعسامانه .د

هاي قابل بازپيكربنديسازي سامانه با استفاده از تراشهنمونه .7

سازيسامانه با استفاده از نمونه درستي سنجي و بازبيني .أ

بازپيكربندي پيشرفته در محاسبه قابل مطالب .8

بازپيكربنديقابل هاي كمك پردازنده .أ

قابل بازپيكربندي هايافزاري در تراشههاي سختهسته .ب

قابل بازپيكربندي در حال پيدايشهاي آوريفن .ج

كتب درسي

1. S. Hauck and A. Dehon, “Reconfigurable Computing: the Theory and Practice of FPGA-based Computation”, Morgan Kaufmann Publishing, 2008. (Main textbook)

2. C. Bobda, Introduction to Reconfigurable Computing: Architectures, Algorithms and Applications, Springer, 2007.

منابع

1. P. Lysaght and W. Rosenstiel (eds.), New Algorithms, Architectures and Applications for Reconfigurable Computing, Springer, 2005.

2. N. Voros and K. Masselos (eds.), System-Level Design of Reconfigurable Systems-on-Chip, Springer, 2005.

3. N. Sherwani, Algorithms for VLSI Physical Design Automation, 3rd Edition, Kluwer Publishers, 2002.

Page 27: لﺎﻜﺷا ﺮﻳﺬﭘﻞﻤﺤﺗ ...hardware.ce.sharif.edu/wp-content/uploads/2010/07/Grad-Persian-Binder.pdf · تﺎﻋﻼﻃا زﺎﺳهﺮﻴﺧذ يﺎﻫﻪﻧﺎﻣﺎﺳ

ارتباطيشبكه هاي ميان )فارسي(نام درس  Interconnection Networks )انگليسي(نام درس

تحصيالت تكميلي :مقطع 3 :تعداد واحد 40853 :شماره درس ندارد :نيازها هم )دوره كارشناسي(معماري كامپيوتر :نيازهاپيش حميد سربازي آزاد :كننده تهيه

 

 سرفصل مطالب

تكامل معماري كامپيوتر، چندپردازنده ها و چندكامپيوترها و شبكه هاي ميان ارتباطي : اي بر شبكه هاي ميان ارتباطيمقدمههاي ميان ارتباطي مرسوم در ، شبكهآنها، تعاريف و مفاهيم مبنا، مشخصات و پارامترهاي مهم در شبكه هاي ميان ارتباطي

.ابركامپيوترهاتركيبي و پيچيده، برازش هايهاي مرسوم و خواص آنها، توپولوژيلوژي، انواع توپولوژي، توپولوژيمولفه هاي توپو: توپولوژي

. هاها، خواص تركيبياتي توپولوژيها، خواص هميلتوني توپولوژيتوپولوژيته، ، سوئيچينگ مدار، سوئيچينگ بسPacketization/depacketizationها، مفاهيم و مولفه :)كليدزني(سوئيچينگ

اي سوئيچينگ لولهتركيبي، سوئيچينگروشهاي ، كانال مجازي،  Mad Postman، سوئيچينگ VCTسوئيچينگ خزشي و ...مدار، سوئيچينگ خزشي بافرشده،

آنها،و اجتناب از  Livelock، بن بست و unicastمفاهيم و مولفه ها، تقسيم بندي روشهاي مسيريابي، مسيريابي :مسيريابي "هاي مرسوم، الگوريتمهاي مسيريابي كامالهاي مسيريابي قطعي، الگوريتمهاي مسيريابي نيمه تصبيقي در شبكهالگوريتم .هاي مرسومدر شبكه تصبيقيمسيريابي الگوريتمهاي چندپخشي و همه پخشي، ها، تقسيم بندي روشهاي مسيريابي مفاهيم و مولفه :چندپخشي مسيريابي

،  BRCPچند پخشي سخت افزاري مبتني بر درخت، و الگوريتمهاي مسيريابي چند پخشي سخت افزاري مبتني بر گذر، مدل .الگوريتمهاي مسيريابي چند پخشي نرم افزاريترتيب بعد و زنجيره ترتيب بعد،

تهاي تكنولوژي در ارزيابي كارآيي شبكه هاي ميان محدودي ،ارزيابي هاروشهاي ارزيابي كارآيي، مفاهيم و مولفه :ارزيابي كارآيي .Xmulatorارتباطي، مدلهاي ترافيك، مدلهاي تاخير كانال، شبيه سازي رويدادگسسته، بسته

مفاهيم پيشرفته، روشها و مسائل جديد و مهم در مورد شبكه هاي ميان ارتباطي كه در كنفرانسها و مجالت دو :موضوعات روز .ه اندسال اخير گزارش شد

منابع

1. J. Duato, S. Yalamanchili, L. Ni, Interconnection Networks: An Engineering Approach, Morgan Kaufmann, 2003. (Main source)

2. W. Dally, B. P. Towles, Principles and Practices of Interconnection Networks, Morgan Kaufmann, 2004. 3. B. Parhami, Introduction to Parallel Processing: algorithms and Architectures, Plenum Press, 2000. 4. D. Culler, J. Singh, A. Gupta, Parallel computer architecture: A Hardware/Software Approach, Morgan 

Kaufmann, 1999. 5. Papers from IEEE TPDS, JPDC, PC, JOIN, IJPDEP journals (and other related journals) and IPDPS, ICPADS, 

ICPP, HiPC, HPCA, NOCS, HPCA Conferences (and other related parallel and network‐based conferences).