فلش‌کارت‌های آموزشی مقدمه‌ای بر محاسبات در طراحی مدارهای مجتمع (IC Design)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مقدمه‌ای بر محاسبات در طراحی مدارهای مجتمع (IC Design)

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: محاسبات سطح بالا (High-Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر محاسبات در طراحی مدارهای مجتمع (IC Design): سرفصل‌ها
• 2. آشنایی با طراحی مدارهای مجتمع (IC Design) و نیاز به محاسبات
• 3. مروری بر مفاهیم پایه برنامه نویسی: متغیرها، انواع داده‌ها، عملگرها
• 4. ساختارهای کنترلی: شرطی‌ها (if/else) و حلقه‌ها (for/while)
• 5. توابع و ماژول‌ها: ساختاردهی به کد و قابلیت استفاده مجدد
• 6. آشنایی با زبان‌های برنامه نویسی پرکاربرد در طراحی IC: Verilog, VHDL, Python
• 7. مقدمه‌ای بر ابزارهای طراحی IC: EDA Tools, Simulation, Synthesis
• 8. مبانی سیستم‌های عامل: دستورات خط فرمان، مدیریت فایل‌ها
• 9. مفاهیم اولیه کامپایل و لینک کردن کد
• 10. آشنایی با ساختار داده‌ها: آرایه‌ها، لیست‌ها، دیکشنری‌ها
• 11. مقدمه‌ای بر الگوریتم‌ها و پیچیدگی زمانی (Big O notation)
• 12. مروری بر جبر بولی و منطق دیجیتال
• 13. مدل‌های شبیه‌سازی: سطح ترانزیستور، سطح گیت، سطح رفتاری
• 14. آشنایی با کتابخانه‌های استاندارد و توابع داخلی
• 15. مقدمه‌ای بر مفاهیم معماری کامپیوتر
• 16. آشنایی با پردازنده‌های مرکزی (CPU) و ساختار آن‌ها
• 17. پردازش موازی: مفاهیم و مزایا
• 18. آشنایی با شبکه‌های موازی (Parallel Networks)
• 19. معرفی مفاهیم محاسبات سطح بالا (HPC)
• 20. سیستم‌های توزیع‌شده: مفاهیم و چالش‌ها
• 21. مدل‌های حافظه: اشتراکی، توزیع‌شده
• 22. آشنایی با GPU و کاربرد آن در طراحی IC
• 23. آشنایی با HPC در شبیه‌سازی مدارها
• 24. آشنایی با HPC در سنتز و جایگذاری مدارها
• 25. آشنایی با HPC در مسیریابی مدارها
• 26. شبیه‌سازی مدارها با استفاده از ابزارهای HPC
• 27. بهینه‌سازی کد برای HPC: بهینه‌سازی کامپایلر، برداری‌سازی
• 28. روش‌های پروفایلینگ و عیب‌یابی در HPC
• 29. معرفی MPI: رابط پیام‌رسانی
• 30. پیاده‌سازی برنامه‌های MPI: ارسال و دریافت داده‌ها
• 31. مبانی OpenMP: برنامه‌نویسی حافظه مشترک موازی
• 32. استفاده از OpenMP برای شبیه‌سازی مدارها
• 33. آشنایی با CUDA: برنامه‌نویسی GPU
• 34. پیاده‌سازی برنامه‌های CUDA برای طراحی IC
• 35. استفاده از کتابخانه‌های ریاضی در HPC (BLAS, LAPACK)
• 36. آشنایی با الگوریتم‌های عددی در طراحی IC
• 37. تحلیل DC، AC و Transient در HPC
• 38. بهینه‌سازی طراحی مدارها با استفاده از HPC
• 39. آشنایی با الگوریتم‌های تکاملی و بهینه‌سازی
• 40. استفاده از الگوریتم‌های تکاملی در طراحی IC
• 41. معرفی ابزارهای اتوماسیون طراحی الکترونیک (EDA)
• 42. مقدمه‌ای بر زبان‌های توصیف سخت‌افزار (HDL)
• 43. آشنایی با Verilog: syntax و ساختار
• 44. آشنایی با VHDL: syntax و ساختار
• 45. شبیه‌سازی مدارها با Verilog و VHDL
• 46. استفاده از EDA Tools برای سنتز مدارها
• 47. آشنایی با مبانی فیزیک دستگاه‌های نیمه‌رسانا
• 48. مدل‌سازی ترانزیستورها و عناصر مدار
• 49. آشنایی با فرآیندهای ساخت IC
• 50. بهینه‌سازی مصرف توان در طراحی IC با HPC
• 51. بهینه‌سازی عملکرد مدارها با HPC
• 52. طراحی مدارهای کم‌مصرف با HPC
• 53. طراحی مدارهای با سرعت بالا با HPC
• 54. آشنایی با FPGA و کاربرد آن در طراحی IC
• 55. پیاده‌سازی الگوریتم‌های HPC بر روی FPGA
• 56. مبانی مدیریت حافظه در HPC
• 57. استفاده از حافظه اشتراکی در HPC
• 58. استفاده از حافظه توزیع‌شده در HPC
• 59. طراحی سیستم‌های حافظه سلسله‌مراتبی
• 60. آشنایی با سیستم‌های فایل توزیع‌شده
• 61. بهینه‌سازی ورودی/خروجی (I/O) در HPC
• 62. آشنایی با کتابخانه‌های HPC مخصوص طراحی IC
• 63. استفاده از کتابخانه‌های شبیه‌سازی و سنتز
• 64. مقدمه‌ای بر امنیت سخت‌افزاری در طراحی IC
• 65. محافظت از IP در طراحی IC
• 66. آشنایی با خطایابی و عیب‌یابی در HPC
• 67. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ عملکرد HPC
• 68. بهینه‌سازی کد برای معماری‌های مختلف
• 69. آشنایی با مفاهیم HPC در ابر (Cloud Computing)
• 70. استفاده از ابر برای طراحی IC
• 71. مقایسه HPC با پردازش سنتی
• 72. طراحی مدارهای آنالوگ با HPC
• 73. طراحی مدارهای دیجیتال با HPC
• 74. آشنایی با شبکه‌های عصبی و یادگیری ماشین
• 75. کاربرد شبکه‌های عصبی در طراحی IC
• 76. طراحی مدارهای یادگیری ماشین
• 77. آشنایی با هوش مصنوعی در طراحی IC
• 78. بررسی روندها و چالش‌های آینده در HPC برای طراحی IC
• 79. آشنایی با زبان‌های برنامه‌نویسی جدید برای HPC
• 80. آشنایی با شبیه‌سازی مبتنی بر رویداد
• 81. استفاده از HPC در شبیه‌سازی مبتنی بر رویداد
• 82. آشنایی با روش‌های مونت کارلو و کاربرد آن‌ها
• 83. استفاده از روش‌های مونت کارلو در طراحی IC
• 84. مقدمه‌ای بر طراحی سیستم‌های روی تراشه (SoC)
• 85. آشنایی با سیستم‌های عامل تعبیه‌شده
• 86. استفاده از HPC در طراحی SoC
• 87. آشنایی با معماری‌های RISC-V
• 88. شبیه‌سازی و اعتبارسنجی مدارها
• 89. روش‌های اعتبارسنجی رسمی
• 90. معرفی روش‌های تست مدار
• 91. طراحی مدارهای قابل اطمینان
• 92. آشنایی با تحمل خطا
• 93. استفاده از HPC در تست و اعتبارسنجی
• 94. مفاهیم مربوط به بهینه‌سازی کد و عملکرد
• 95. بهینه‌سازی کد در CUDA
• 96. بهینه‌سازی کد در OpenMP
• 97. آشنایی با مدل‌های اتمی
• 98. استفاده از مدل‌های اتمی در طراحی IC
• 99. آشنایی با روش‌های کاهش نویز
• 100. طراحی مدارهای کم نویز با HPC