Sistemele integrate moderne se află în centrul a nenumărate inovații tehnologice, alimentând totul, de la dispozitive inteligente și automatizare industrială până la aplicații auto și medicale. Pe măsură ce aceste sisteme devin mai complexe și bazate pe performanță, o înțelegere profundă a arhitecturilor lor informatice de bază este esențială pentru ingineri și informaticieni. Cu toate acestea, evoluția rapidă a modelelor de procesoare, trecerea la standarde deschise precum RISC-V și importanța tot mai mare a caracteristicilor avansate, cum ar fi pipelining, predicția ramurilor și memoria cache, prezintă o curbă abruptă de învățare atât pentru studenți, cât și pentru profesioniști.

Despre acest curs

Acest modul, dezvoltat de Politecnico di Torino, își propune să prezinte cursanților cele mai relevante concepte despre arhitecturile computerizate moderne pentru sistemele încorporate. În special, modulul detaliază arhitectura microprocesorului, evidențiind fundamentele nucleelor procesorului RISC, detaliind în același timp avantajele și dezavantajele organizării pipeline-ului procesorului. Impactul pozitiv al mecanismelor moderne de speculație, cum ar fi unitățile de predicție a salturilor (branch prediction) și memoria cache, este, de asemenea, descris în curs. În cele din urmă, este oferită și o introducere în perifericele comune. Standardul RISC-V este utilizat ca mecanism de exemplificare prin diferitele subiecte prezentate în curs.

Structura modulului

• Introducere în proiectarea și programarea sistemelor încorporate
• Descrierea pipeline-ului procesorului
• Hazarduri, blocaje (stalls), excepții și alte caracteristici ale procesorului greu de implementat
• Modele de programare: Proiectare software de sus în jos
• Limbajul de asamblare RISC-V
• Întreruperi și evenimente în timp real
• Strategii de proiectare a consumului redus de energie
• Ierarhia memoriei
• Periferice de sistem încorporate

Rezultatele învățării

După finalizarea cu succes a acestui curs, cursanții vor putea:

• Identificați, analizați, recunoașteți și determinați cele mai relevante elemente ale unei arhitecturi informatice atunci când abordați un anumit proiect pentru un sistem încorporat.
• Implementați un proiect software pentru sistemele încorporate urmând o strategie de sus în jos.
• Dezvoltați programe eficiente având în vedere o anumită arhitectură a computerului, luând în considerare aspecte importante precum consumul de energie și performanța.
• Scrieți programe de nivel scăzut pentru nucleele procesorului RISC-V.

Detalii suplimentare

Cursul este dezvoltat în cadrul proiectului RESCHIP4EU, susținut de Programul Europa Digitală al Uniunii Europene. RESCHIP4EU își propune să sprijine excelența învățământului superior din UE în ceea ce privește proiectarea sistemelor integrate într-un mod holistic, de la siliciu prin proiectarea și fabricarea de sisteme pe cip până la platforme și software de aplicație inteligente și critice pentru siguranță. Mai multe informații despre modulul de instruire „Computer Architecture” sunt disponibile pe această pagină.

Pe scurt

• Furnizor: Politecnico di Torino, pe platforma de învățare 28DIGITAL, în cadrul proiectului european RESCHIP4EU (Programul Europa Digitală);
• Format: online, în ritm propriu, până la 80 de ore (efort intensiv); nivel intermediar;
• Limba: engleză;
• Cost: gratuit; necesită un cont gratuit pe platforma 28DIGITAL.

Sursă: conținut european preluat și tradus de pe Digital Skills and Jobs Platform.