Des algorithmes aux architectures

Cette séance de cours couvre la transition des algorithmes aux architectures matérielles dans la conception de systèmes numériques. À partir des spécifications de l'algorithme, la séance de cours traite des architectures isomorphes, de l'implémentation VHDL et de l'efficacité des circuits combinatoires. Il explique la mise en correspondance des algorithmes avec le matériel, l'utilisation de l'architecture isomorphe et l'exemple de procédure de conception dans VHDL. La séance de cours se penche également sur le traitement séquentiel du matériel personnalisé, la conception du chemin de données et l'évaluation de l'efficacité du matériel grâce à des mesures telles que le timing, le débit, la latence, la complexité du circuit et la consommation d'énergie.

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Concepts associés (116)

EE-334: Digital systems design

Students will acquire basic knowledge about methodologies and tools for the design, optimization, and verification of custom digital systems/hardware. They learn how to design synchronous digital cir

VHDL

VHDL est un langage de description de matériel destiné à représenter le comportement ainsi que l'architecture d’un système électronique numérique. Son nom complet est VHSIC Hardware Description Language. L'intérêt d'une telle description réside dans son caractère exécutable : une spécification décrite en VHDL peut être vérifiée par simulation, avant que la conception détaillée ne soit terminée.

Langage de description de matériel

Un langage de description de matériel, ou du matériel (ou HDL pour hardware description language en anglais) est un langage informatique permettant la description d'un circuit électronique au niveau des transferts de registres (RTL). Celui-ci peut décrire les fonctions réalisées par le circuit (description comportementale) ou les portes logiques utilisées par le circuit (description structurelle). Il est possible d'observer le fonctionnement d'un circuit électronique modélisé dans un langage de description grâce à la simulation.

Boucle for

En informatique, la boucle for est une structure de contrôle de programmation qui permet de répéter l'exécution d'une séquence d'instructions. Selon les langages de programmation, différents mots-clés sont utilisés pour signaler cette structure de contrôle : for pour les descendants d'Algol, do pour FORTRAN, PL/I, etc. Une "boucle for" a deux parties : une entête qui spécifie la manière de faire l'itération, et un corps qui est exécuté à chaque itération. Dans cette forme de boucle, une variable prend des valeurs successives sur un intervalle.

Accélération matérielle

L'accélération matérielle consiste à confier une fonction spécifique effectuée par le processeur à un circuit intégré dédié qui effectuera cette fonction de façon plus efficace. Pendant longtemps, les calculs effectués par les ordinateurs grand public étaient entièrement pris en charge par le processeur central (CPU). Or, ce processeur s'avérait insuffisant dans un certain nombre de domaines. On eut l'idée de créer des circuits plus efficaces que le processeur pour ces tâches afin de le décharger.

Électronique numérique

L'électronique numérique concerne le système ou la technologie appliquée dont les caractéristiques sont exprimées par des valeurs de nombres, en anglais digital signifiant « chiffre ». La meilleure fiabilité lors de la transmission des signaux numérisés procure en principe, un contrôle de bout en bout de la chaîne des signaux. Le mode numérique permet de s'affranchir le plus souvent du bruit de fond, des parasites et autres artefacts lors de la transmission et améliore notamment le rapport signal sur bruit.