دوره “VLSI Chip Design with CPS for Industrial Applications Specialization” ارائه شده توسط Coursera در اکتبر ۲۰۲۴، یک مجموعه تخصصی چهار بخشی است که به مهندسان و دانشجویان علاقه‌مند به حوزه طراحی تراشه‌های الکترونیکی (VLSI) و سامانه‌های فیزیکی-کامپیوتری (CPS) می‌پردازد. این دوره با هدف ارتقای مهارت‌های عملی و تئوریک شرکت‌کنندگان در طراحی، شبیه‌سازی و پیاده‌سازی تراشه‌های نیمه‌هادی برای کاربردهای صنعتی تهیه شده است. شما در این دوره، از مبانی طراحی منطقی تا پیاده‌سازی فیزیکی و تست نهایی را گام به گام فرا خواهید گرفت.

توسط اساتید برجسته دانشگاه‌های برتر جهان و با استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته صنعتی، موفق خواهید شد تا پروژه‌های کوچک و بزرگ طراحی تراشه را با استانداردهای شرکت‌های مطرح اجرا کنید.

این دوره شامل چهار بخش اصلی است که هر بخش شامل ویدئوهای آموزشی، تمرین‌های عملی و پروژه‌های کاربردی می‌باشد:

• بخش اول: مبانی VLSI و معماری تراشه
  • آشنایی با مفاهیم CMOS و منطق دیجیتال
  • طراحی مدارات ترکیبی و ترتیبی
• بخش دوم: شبیه‌سازی و ابزارهای CAD
  • آموزش ModelSim و Cadence Virtuoso
  • تست و شبیه‌سازی رفتار تراشه
• بخش سوم: پیاده‌سازی فیزیکی (Place & Route)
  • چگالی چیدمان المان‌ها
  • مدیریت نویز و مصرف توان
• بخش چهارم: CPS و کاربردهای صنعتی
  • یکپارچه‌سازی تراشه با سنسورها و عملگرها
  • پروتکل‌های ارتباطی در سیستم‌های تعبیه‌شده

برای شرکت در این دوره و استفاده بهینه از مطالب آن، لازم است:

• آشنایی پایه با مباحث الکترونیک دیجیتال و منطق باینری
• درک مفاهیم پایه‌ای برنامه‌نویسی (C/C++ یا Python)
• دسترسی به نرم‌افزارهای شبیه‌سازی (نسخه رایگان یا آزمایشی)
• حداقل تجربه کار با سیستم‌عامل لینوکس یا ویندوز

شرکت‌کنندگان پس از اتمام دوره قادر خواهند بود:

• طراحی ساختار Gates و مدارات منطقی پیچیده را به‌صورت دستی انجام دهند.
• از ابزارهای CAD برای شبیه‌سازی، تحلیل عملکرد و بهینه‌سازی مصرف توان بهره ببرند.
• فرایند Place & Route را برای تولید ماسک و آماده‌سازی برای فابریزاسیون مدیریت کنند.
• یک سامانه فیزیکی-کامپیوتری (CPS) با استفاده از FPGA یا ASIC طراحی، پیاده‌سازی و تست نمایند.
• متدولوژی‌های نوین تحلیل سیگنال، زمان‌بندی و نویز را برای تضمین اعتبار تراشه به کار گیرند.

• افزایش قابلیت رقابت در بازار مهندسی تراشه و الکترونیک پیشرفته
• دسترسی به شبکه گسترده‌ای از اساتید و متخصصان حوزه VLSI در Coursera
• ایجاد رزومه قوی با پروژه‌های عملی و مدارک بین‌المللی
• فرصت‌های شغلی در شرکت‌های تولید نیمه‌هادی، اتوماسیون صنعتی و صنایع دفاعی
• پشتیبانی از مسیرهای تحقیقاتی و ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

در طول دوره، چندین مثال عملی برای تثبیت مفاهیم ارائه می‌شود. از جمله:

• طراحی و شبیه‌سازی یک ALU چهار بیتی با قابلیت محاسبات جمع و تفریق
• بهینه‌سازی مصرف توان یک مدار با روش Clock Gating
• یکپارچه‌سازی تراشه با سنسور دما و ارسال داده‌ها از طریق پروتکل UART
• پیاده‌سازی نمونه اولیه روی FPGA جهت تست سخت‌افزاری

این پروژه‌ها در قالب تمرین‌های گام‌به‌گام و با راهنمایی تصویری تهیه شده‌اند تا هر دانشجو بتواند در محیط خانه یا آزمایشگاه آن‌ها را اجرا کند.

اگر به دنبال ورود یا پیشرفت در حوزه طراحی تراشه‌های دیجیتال و سیستم‌های تعبیه‌شده صنعتی هستید و می‌خواهید مهارت‌های خود را با استانداردهای بین‌المللی همگام کنید، این دوره یک فرصت طلایی است. با ترکیب تئوری قوی و پروژه‌های عملی، آماده خواهید شد تا در صنایع پیشرفته و مراکز تحقیقاتی فعالیت کنید.

برای دانلود رایگان این دوره:

• وارد وب‌سایت Coursera شوید و در بخش Specializations به دوره مورد نظر بروید.
• یا از گزینه «Financial Aid» بهره‌مند شوید و دسترسی رایگان برای شما فعال خواهد شد.

با طی این مسیر آموزشی، گامی استوار در مسیر حرفه‌ای طراحی تراشه‌های VLSI و سیستم‌های CPS بردارید و آینده شغلی خود را تضمین کنید.