Présentation
RÉSUMÉ
Les progrès dans le domaine de la technologie des circuits intégrés associés au développement d’outils automatiques d’aide à la conception ont permis l’émergence de systèmes capables de contenir sur un seul circuit plusieurs dizaines de milliards de transistors (VLSI). Cet article présente l’ensemble des étapes de conception de ces circuits numériques (modèles, langages) et les étapes automatisées de synthèses comportementale, logique et physique. Il aborde aussi la conception de systèmes sur des architectures multiprocesseurs et les perspectives d’évolution de ces systèmes intégrés.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Frédéric ROUSSEAU : Maître de conférences des universités - Université Joseph Fourier - Grenoble - Chercheur au laboratoire TIMA - SLS
INTRODUCTION
Les progrès réalisés dans le domaine de la technologie des circuits intégrés ont permis de réduire de façon spectaculaire la taille des dispositifs. Ces technologies submicroniques permettent d’intégrer sur un même circuit plusieurs millions de transistors. Dans le même temps, les outils automatiques d’aide à la conception ont évolué et rendent possible l’intégration de ces millions de transistors sur un seul circuit. Mais la complexité des applications (notamment multimédia) est telle qu’elle entraîne une augmentation considérable de la durée de développement. Dans ce contexte, les outils et les méthodes de conception conventionnels de circuits intégrés ne sont plus adaptés et la recherche de nouvelles méthodes de conception conduit à la conception de systèmes, réalisés avec des composants logiciels (machines programmables, microprocesseurs...) et des composants matériels (circuits intégrés spécifiques...).
Ces nouvelles méthodes s’appuient sur des techniques et des outils largement utilisés en conception de circuits, et proposent aux concepteurs de systèmes de se focaliser sur des choix d’architecture et de technologie. Les étapes finales de conception sont alors faites par des outils automatiques.
Ce présent article fait le point sur les méthodes et les techniques de conception de systèmes et circuits numériques, depuis la spécification du système jusqu’à l’obtention des masques permettant de réaliser physiquement le circuit.
La première partie de cet article présente les méthodes, les modèles et les langages utilisés dans les différentes étapes de conception de systèmes. Un flot classique de conception est ensuite présenté. Certaines étapes de la conception de systèmes intégrés, notamment la synthèse comportementale, puis la synthèse logique et physique, sont détaillées. La dernière partie est consacrée à l’évolution des systèmes intégrés, d’abord en présentant les systèmes monopuces, puis en donnant quelques perspectives des réseaux sur puce.
Enfin, cet article fournit des références permettant au lecteur souhaitant approfondir certains domaines de se reporter à d’autres ouvrages et articles plus spécialisés.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
VERSIONS
- Version courante de nov. 2018 par Frédéric ROUSSEAU, Olivier MULLER
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Synthèse logique et conception physiqueArticle inclus dans l'offre
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
3. Synthèse comportementale
La synthèse comportementale ou synthèse de haut niveau est un ensemble de transformations ou de raffinements appliqué à la spécification comportementale d’un circuit numérique synchrone pour produire une description au niveau transfert de registres de ce circuit.
Des présentations plus approfondies de la conception comportementale sont données dans [3]* [6] [7] [10] [12].
3.1 Synthèse comportementale du matériel
La spécification d’entrée de la synthèse comportementale est une description sous forme algorithmique du circuit à concevoir. Il s’agit d’un ensemble d’instructions de calcul et de contrôle.
Les instructions de calcul (+, –, ...) définissent les calculs à réaliser. Les instructions de contrôle telles que les instructions conditionnelles ou les instructions itératives (if...else, do...while...) définissent le séquencement d’exécution des instructions de calcul. Cette spécification est très souvent écrite dans un langage de description de matériel tel que VHDL...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Synthèse comportementale
Article inclus dans l'offre
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AIRIAU (R.), BERGE (J.M.), OLIVE (V.), ROUILLARD (J.) - VHDL : langage, modélisation, synthèse. - Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (1998).
-
(2) - DE MICHELI (G.) - Synthesis and Optimization of digital Circuits. - Graw Hill (1994).
-
(3) - GAJSKI (D.) - High Level Synthesis : Introduction to Chip and System Design. - Kluwer Academic Publishers (1992).
-
(4) - GAJSKI (D.D.), VAHID (F.) - Specification and Design of Embedded Hardware-Software Systems. - IEEE Design & Test of Computers, p. 53-67, printemps (1995).
-
(5) - GAJSKI (D.D.), ZHU (J.), ZOMER (R.), GERSTLAUER (A.), ZHAO (S.) - SpecC Specification Language and Methodology. - Kluwer Academic Publishers (1997).
-
(6) - JERRAYA (A.A.) - Behavioral Synthesis and Component reuse with VHDL. - Kluwer Academic Publishers (1997).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
SystemC Design Language http://www.systemc.org/
Laboratoire TIMA http://tima.imag.fr/
Design Automation Conference http://www.dac.com/
Design Automation & Test in Europe http://www.date-conference.com/
International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) http://public.itrs.net/
Vendeurs d’outils de CAO : Synopsys http://www.synopsys.com/
Cadence http://www.cadence.com/
HAUT DE PAGE2 Thèses récentes (concernant le paragraphe 5.1)
* - http://corail.sudoc.abes.fr
GHARSALLI (F.) - Conception des interfaces logiciel-matériel pour l’intégration des mémoires globales dans les systèmes monopuces. - Thèse de doctorat d’informatique, INPG, soutenue le 1er juillet 2003.
BAGHDADI (A.) - Exploration et conception systématique d’architectures multiprocesseurs monopuces dédiées à des applications spécifiques. - Thèse de doctorat de microélectronique, INPG, soutenue le 14 mai 2002.
* - Un exemple de système intégré monopuce est montré figure .
HAUT DE PAGE
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
