Analýza metod digitálního návrhu a softwarového vývoje systémů na čipu

Abstract

Standardní praktiky návrhu digitální logiky jsou formalizovány v dostupné literatuře, ale principy fungování potřebných softwarových nástrojů jsou popsány jen v omezených, silně specializovaných publikacích. Cílem této práce je zanalyzovat algorithmickou problematiku a jejich současná řešení v průniku digitálního hardwaru a softwaru v plném kontextu a poskytnout čtenáři základ pro další zkoumání a experimentaci. Práce je soustředěná na teorii, smysl a existující implementace problematiky syntézy logiky, formální verifikace a fyzickém návrhu integrovaných obvodů. Pro ukázky těchto softwarových nástrojů jsou použity otevřené nvárhy včetně CAN FD IP jádra ČVUT. V závěrech řešených témat jsou prezentovány argumenty pro plně open source metodologii pro vzdělávání, výzkum a komerční vývoj.

While the best practices in digital design are well covered by literature, the operating principles of the underlying tools is described only in scarce, deeply specialized publications, if at all. This thesis aims to explore the algorithmic problems and their state of the art solutions at the intersection of digital hardware and software with full context, and to provide a foundation for further inquiry. Its main focus is on the theory, merit, and accessible implementations of problems in logic synthesis, formal verification, and physical design automation. To demonstrate these software tools, open designs are presented throughout, including the CTU CAN FD IP core. In topic conclusions, a case is built for a fully open flow for education, research, and commercial development.