Introducción al Diseño VLSI - Discusión 05 - Filtros Digitales (introducción y cómo diseñarlos)

Como utilizamos exclusivamente herramientas Open Source, este curso es accesible para cualquier persona interesada. En cambio, la mayoría de los recursos disponibles en Internet usan herramientas comerciales. El curso y todos los materiales están escritos completamente en español. Como parte del curso, diseñamos y caracterizarnos circuitos digitales (transistores, compuertas lógicas, flip-flops, etc.), incluyendo layouts, extracción de parasíticos, simulaciones en SPICE, y revisión de DRCs y LVS. También diseñamos un acelerador digital en SystemVerilog, e hicimos síntesis con Yosys y APR con OpenRoad, para obtener un bloque completo, listo para ser implementado en silicio. Todas las herramientas, videos, y tutoriales están disponibles, de manera gratuita, en los enlaces listados al final de esta descripción.

Este video es parte de un curso de Introducción al diseño VLSI que dicté entre octubre del 2022 y abril del 2023, y que tuvo una duración de dos trimestres. El curso está basado en uno que dicté, al mismo tiempo (pero por solo un trimestre), en la Universidad de Washington (Seattle, Washington, Estados Unidos). En el curso en la Universidad de Washington sí utilizamos herramientas comerciales. Sin embargo, en esta versión todo el contenido fue adaptado para funcionar con las herramientas Open Source descritas previamente. El contenido de ambos cursos está basado en material preparado originalmente por el profesor Visvesh S. Sathe (Georgia Tech), y es utilizado con su permiso. Al final de esta descripción hay un enlace a la página del laboratorio de investigación del profesor Sathe, el Processing Systems Lab.

*Descripción de la clase:*

Esta clase es una introducción general al diseño VLSI (circuitos integrados digitales). Los temas a cubrir incluyen diseño de lógica digital CMOS, tiempo de propagación y consumo de energía en circuitos CMOS, introducción al “layout" (diseño gráfico de máscaras) para circuitos integrados, dimensionamiento de compuertas lógicas, bloques básicos (sumadores, multiplicadores, contadores, unidades de desplazamiento, etc.), diseño para la comprobabilidad y verificación, y memorias. También estudiaremos cómo diseñar un sistema digital complejo, a partir de una descripción en SystemVerilog, mediante síntesis ("synthesis" en inglés) y colocación y conexión automatizada (APR o PnR por sus siglas en inglés).

Debido al final del escalamiento de Dennard, cada vez más productos y aplicaciones dependen de hardware especializado (aceleradores) para realizar una única función, pero de manera mucho más rápida y energéticamente eficiente que un microprocesador. Este cambio está generando nuevas oportunidades en el diseño de circuitos digitales y en la arquitectura del computador.

*Enlaces:*