فلش‌کارت‌های آموزشی آموزش جامع طراحی و پیاده‌سازی معماری پردازنده RISC-V؛ از مفاهیم پایه تا سخت‌افزار دیجیتال

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش جامع طراحی و پیاده‌سازی معماری پردازنده RISC-V؛ از مفاهیم پایه تا سخت‌افزار دیجیتال

موضوع کلی: مهندسی کامپیوتر و طراحی سخت‌افزار

موضوع میانی: معماری پردازنده‌های رایانه‌ای

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری کامپیوتر و سیر تحول پردازنده‌ها
• 2. آشنایی با مفاهیم پایه در معماری مجموعه دستورالعمل‌ها
• 3. معرفی معماری متن‌باز RISC-V و مزایای آن
• 4. ساختار کلی سیستم‌های پردازشی و مدل‌های حافظه
• 5. آشنایی با قالب دستورالعمل‌ها در استاندارد RISC-V
• 6. بررسی ثبات‌های عمومی و ثبات وضعیت در معماری RISC-V
• 7. مفاهیم پایه در طراحی مدارات دیجیتال منطقی
• 8. پیاده‌سازی گیت‌های منطقی و مالتی‌پلکسرها در سطح سخت‌افزار
• 9. طراحی واحد محاسبه و منطق ALU برای عملیات‌های پایه
• 10. اصول طراحی مسیر داده تک‌چرخه‌ای
• 11. طراحی واحد کنترل و رمزگشایی دستورالعمل‌ها
• 12. تحلیل عملکرد دستورالعمل‌های محاسباتی و منطقی
• 13. مدیریت حافظه و آدرس‌دهی در معماری RISC-V
• 14. طراحی واحد دسترسی به حافظه برای دستورالعمل‌های بارگذاری و ذخیره
• 15. مفهوم خط‌لوله‌سازی در پردازنده‌ها برای افزایش کارایی
• 16. چالش‌های خط‌لوله و مخاطرات داده‌ای
• 17. روش‌های رفع مخاطرات در خط‌لوله پردازنده
• 18. طراحی واحد پیش‌بینی پرش و مدیریت جریان دستورالعمل‌ها
• 19. مبانی سلسله‌مراتب حافظه و کش
• 20. طراحی حافظه نهان سطح اول و مدیریت درگیری‌ها
• 21. آشنایی با زبان اسمبلی RISC-V و پیاده‌سازی برنامه‌های ساده
• 22. نحوه فراخوانی توابع و مدیریت پشته در اسمبلی
• 23. بررسی وقفه‌ها و استثناها در سخت‌افزار
• 24. تعامل پردازنده با دستگاه‌های ورودی و خروجی
• 25. مبانی طراحی گذرگاه سیستم و ارتباط با حافظه
• 26. آشنایی با زبان‌های توصیف سخت‌افزار Verilog
• 27. پیاده‌سازی ماژول‌های پایه معماری با Verilog
• 28. شبیه‌سازی و تست عملکرد طراحی‌های سخت‌افزاری
• 29. مفاهیم پایه در طراحی پردازنده‌های چند هسته‌ای
• 30. اصول همگام‌سازی و انسجام حافظه در سیستم‌های چند پردازنده
• 31. بررسی توان مصرفی و بهینه‌سازی در طراحی سخت‌افزار
• 32. مقدمه‌ای بر پیاده‌سازی RISC-V روی تراشه‌های FPGA
• 33. بررسی ابزارهای متن‌باز در طراحی و سنتز سخت‌افزار
• 34. آشنایی با معماری‌های پیشرفته و افزایش کارایی در طراحی
• 35. پروژه عملی طراحی یک پردازنده ۳۲ بیتی ساده
• 36. ارزیابی کارایی و تحلیل گلوگاه‌های طراحی سخت‌افزاری