Descriptif
L'objectif de cette unité d'enseignement (UE) est d'initier les étudiants à la conception de systèmes sur puces (SoC: « System on Chip »). Le développement conjoint matériel/logiciel ainsi que les problématiques qui y sont liées sont présentées. Une méthodologie de conception de SoC allant de la description haut niveau d'un système jusqu'à la réalisation d'un circuit électronique sera présentée autour d'un exemple pratique: « la conception d'un système multimédia ». Une mise en pratique de ces concepts et méthodologie est faite tout au long de l'UE.
Objectifs d'apprentissage :
- Les SoC: connaissances générales
- Le flot de conception ASIC: connaissances générales
- Conception conjointes matériel/logiciel : savoir opérationnel
- Modélisation haut niveau en SystemC
- Co-simulation multi-langages
- Plateformes virtuelles
- Prototypage FPGA
- Mise en pratique de méthodologies et d'outils de développement
- Système de gestion de version (Git)
- Travail en équipe
Prérequis : SE201, SE202, SE203, SE204 & SE209, soit :
- Architectures numériques (Digital Design)
- Langage de description du matériel (Hardware Description Language HDL)
- De préférence Verilog ou SystemVerilog pour le design
- Architecture des processeurs (notions de base)
- Programmation des systèmes à microprocesseurs
- Langage C
- Programmation de périphériques, interruptions, assembleur
- Base des SoC
Objectifs pédagogiques
Acquis d'apprentissageÀ l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- Construire des systèmes sur puce complexes et utiliser des méthodologies de développement avancées.
- Utiliser des outils de modélisation, de preuve et de génération d'architectures numériques pour concevoir des systèmes sur puce.
- Maîtriser des protocoles de communication sur puce.
- Décrire et comprendre les architectures des systèmes sur puce ainsi que les enjeux de performance.
Compétences de rattachement (et justification)
- BC1.5 – Réaliser un système complexe en mettant en œuvre les solutions technologiques nécessaires, en s’appuyant sur les ressources humaines, techniques, matérielles disponibles en faisant preuve de rigueur, d’esprit critique et d’adaptabilité; Justification : Les étudiants doivent mettre en œuvre, en autonomie, des outils et concepts complexes pour la réalisation et la validation de sous-parties d'un système sur puce.
- BC4.5 – Apporter des contributions novatrices et intégrer des savoirs de différents domaines pour résoudre des problèmes complexes; Justification : En mettant en œuvre les compétences déjà acquises dans la filière (en conception numérique, en programmation et en modélisation) pour implémenter et valider des modules matériels complexes.
- BC8.2 – Modéliser et déterminer l'architecture logicielle et matérielle en intégrant des technologies, des composants matériels et logiciels avec différentes configurations; Justification : Une place importante est donnée à la modélisation pour la validation à priori des spécifications ainsi qu'aux outils de preuve et de génération automatique.
- BC8.4 – Déterminer les phases et procédures de tests techniques et fonctionnels des composants matériels et logiciels pour assurer la fiabilité, la sécurité et/ou la sûreté de fonctionnement des systèmes; Justification : Au-delà de la conception, les étudiants passent un temps important à valider ou à prouver certaines caractéristiques du système.
- Travaux Dirigés : 20
- Leçon : 10
Diplôme(s) concerné(s)
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
Conception d'architectures numériques; FPGA; Langage de description du matériel (VHDL ou Verilog); Programmation microcontrôleurs/microprocesseurs; * Interruptions * Périphériques * Code de démarrage et drivers
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant
Vos modalités d'acquisition :
L'évaluation des acquis se base exclusivement sur les travaux réalisés par les élèves:
- notes sur les rendus de TP
- notes sur les analyses de cas,
- notes sur les mini-projets
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
Vos modalités d'acquisition :
L'évaluation des acquis se base exclusivement sur les travaux réalisés par les élèves:
- notes sur les rendus de TP
- notes sur les analyses de cas,
- notes sur les mini-projets
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
- Crédit d'Option 3A acquis : 3
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Programme de mobilité des établissements français partenaires
Vos modalités d'acquisition :
L'évaluation des acquis se base exclusivement sur les travaux réalisés par les élèves:
- notes sur les rendus de TP
- notes sur les analyses de cas,
- notes sur les mini-projets
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Mots clés
SoC, Systèmes Sur Puces, Conception conjointe, ASIC, FPGAMéthodes pédagogiques
L'UE découpée en plusieurs phases pratiques dans lesquelles les élèves travaillent en autonomie sur la mise en œuvre de méthodes et concepts liés à la conception et la validation de sous-parties d'un système.Ces phases sont séparées par des leçons pour présenter les différents concepts.
Les parties pratiques sont liées par une problématique commune servant de fil conducteur.