کتاب صوتی شتاب‌دهی سخت‌افزاری پردازش داده‌ها با استفاده از پلتفرم Vitis و زبان‌های سطح بالا (HLS)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی سخت‌افزاری پردازش داده‌ها با استفاده از پلتفرم Vitis و زبان‌های سطح بالا (HLS)

موضوع کلی: مهندسی کامپیوتر و طراحی سامانه‌های دیجیتال

موضوع میانی: طراحی و پیاده‌سازی بر روی تراشه‌های برنامه‌پذیر (FPGA)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری سیستم‌های دیجیتال و نقش شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری
• 2. آشنایی با پلتفرم توسعه Vitis و اکوسیستم طراحی FPGA
• 3. معماری پردازنده‌های مبتنی بر FPGA و تفاوت آن با پردازنده‌های عمومی
• 4. مفاهیم پایه سنتز سطح بالا در طراحی دیجیتال
• 5. معرفی زبان‌های توصیف سخت‌افزار در مقابل زبان‌های سطح بالا
• 6. ساختار پروژه در محیط Vitis HLS
• 7. مراحل تبدیل کد C و ++C به توصیفات سخت‌افزاری
• 8. مدل‌سازی جریان داده در طراحی‌های مبتنی بر HLS
• 9. بهینه‌سازی توان عملیاتی در توابع شتاب‌دهنده
• 10. تکنیک‌های خط‌لوله‌سازی در حلقه‌های پردازشی
• 11. مدیریت حافظه در طراحی‌های سخت‌افزاری
• 12. تفاوت حافظه‌های محلی و حافظه‌های خارجی در شتاب‌دهنده‌ها
• 13. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه با استفاده از بافرهای محلی
• 14. استفاده از دستورات راهنما یا Pragmas برای بهینه‌سازی سخت‌افزار
• 15. تحلیل وابستگی داده‌ها و تأثیر آن بر عملکرد سخت‌افزار
• 16. پیاده‌سازی رابط‌های استاندارد AXI برای تبادل داده
• 17. طراحی رابط‌های حافظه AXI-Master و AXI-Lite
• 18. شبیه‌سازی نرم‌افزاری و اعتبارسنجی الگوریتم قبل از سنتز
• 19. تولید تست‌بنچ برای ارزیابی عملکرد ماژول‌های سخت‌افزاری
• 20. تحلیل گزارش‌های سنتز و تخمین منابع مصرفی در FPGA
• 21. بهینه‌سازی مصرف منابع منطقی و حافظه‌های تعبیه شده
• 22. یکپارچه‌سازی شتاب‌دهنده سخت‌افزاری با پردازنده تعبیه شده
• 23. مدیریت وقفه و همگام‌سازی بین نرم‌افزار و سخت‌افزار
• 24. بررسی نرخ تأخیر و پهنای باند در سیستم‌های شتاب‌یافته
• 25. پیاده‌سازی یک الگوریتم پردازش سیگنال روی تراشه
• 26. طراحی و پیاده‌سازی فیلترهای دیجیتال با استفاده از HLS
• 27. پیاده‌سازی عملیات ماتریسی و برداری در سخت‌افزار
• 28. دیباگ کردن و تحلیل عملکرد در سطح سیستم
• 29. استفاده از ابزار Vitis Analyzer برای شناسایی گلوگاه‌های سیستم
• 30. روش‌های تست و ارزیابی در سخت‌افزار واقعی
• 31. مستندسازی و استانداردهای کدنویسی برای طراحی سخت‌افزار
• 32. امنیت در طراحی سیستم‌های نهفته مبتنی بر FPGA
• 33. اصول تست و اطمینان‌پذیری در پیاده‌سازی‌های سخت‌افزاری
• 34. پروژه نهایی: طراحی یک سیستم شتاب‌دهنده برای پردازش تصویر
• 35. بهینه‌سازی نهایی و استقرار طرح روی برد آموزشی FPGA