Τα transistors NMOS και PMOS σαν διακόπτες. Λογικές πύλες CMOS. Εγκυκλοπαιδική εισαγωγή στον τρόπο και το κόστος κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Γεωμετρικό σχήμα, layout, και stick-diagrams των transistors, των αγωγών και των πυλών. Δυναμική λογική, pass-transistors, transmission gates, πολυπλέκτες, τρικατάστατοι οδηγητές. Ακολουθιακά κυκλώματα, διφασικά ρολόγια. Κυκλώματα με κανονική τοπολογική δομή, αποκωδικοποιητές PLA/ROM, κωδικοποιητές προτεραιότητας, αθροιστές, ολισθητές, μνήμες. Datapath, pitch-matching. Τεχνολογίες ημι-έτοιμων (semi-custom) ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (gate arrays, standard cells, FPGA). Η εξίσωση της ταχύτητας: παρασιτική χωρητικότητα, ρεύμα φόρτισης, χρόνος καθυστέρησης. Στατική και δυναμική κατανάλωση ισχύος. Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ ταχύτητας και κατανάλωσης ισχύος. Παρασιτική χωρητικότητα των transistos και των αγωγών. Παραδείγματα ταχύτητας και κατανάλωσης ισχύος συνηθισμένων διατάξεων. Η τεχνική της προφόρτισης για την επιτάχυνση των κυκλωμάτων. Στατική και δυναμική RAM. Επικοινωνία με τον έξω κόσμο: pads, pad drivers. Διανομή τροφοδοσίας και ρολογιού. Εγκυκλοπαιδικά περί τεχνολογιών GaAs και BiCMOS, και περί κυκλωμάτων ECL. Συνθετική θεώρηση όλων των παραπάνω: δυνατότητες, περιορισμοί, και κόστος των συστημάτων VLSI, και αρχιτεκτονικές κατάλληλες για την εκμετάλευση της τεχνολογίας αυτής. Συγκεκριμένα παραδείγματα ψηφιακών συστημάτων και υλοποίησής τους σε VLSI.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Γνώση: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές μπορούν να περιγράψουν τις ηλεκτρικές και κυκλωματικές ιδιότητες των τρανζίστορ των σύγχρονων διεργασιών κατασκευής για ψηφιακά συστήματα. Κατανόηση: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές είναι σε θέση να εξηγήσουν τα φυσικά, πρακτικά και παρασιτικά χαρακτηριστικά των συσκευών στο πυρίτιο, οι οποίες επιδρούν και επηρεάζουν την σχεδίαση κυκλωμάτων είτε υψηλής ταχύτητας είτε χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Εφαρμογή: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές είναι σε θέση να παράγουν ψηφιακά κυκλώματα με χειρωνακτική φυσική σχεδίαση στο επίπεδο των μασκών του πυριτίου. Ανάλυση: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές είναι σε θέση να συνδυάζουν τεχνικές φυσικής σχεδίασης για την σχεδίαση τρανζίστορ υψηλών επιδόσεων. Σύνθεση: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές είναι σε θέση να δημιουργούν σε φυσικό επίπεδο κυκλώματα με στατική και δυναμική λογική για βελτιστοποίηση επιδόσεων ανάλογα με τις απαιτήσεις. Αξιολόγηση: Έχοντας παρακολουθήσει και επιτύχει στο μάθημα, οι φοιτητές είναι σε θέση να μετρήσουν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά πρακτικών κυκλωμάτων και να συγκρίνουν ποσοτικά εναλλακτικές υλοποιήσεις.
Αξιολόγηση
Λεπτομέρειες για την βαθμολόγηση του μαθήματος περιέχονται στην ιστοσελίδα του μαθήματος
Τα μαθήματα του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών κωδικοποιούνται με τα γράμματα "ΗΥ" και με τρία ψηφία. Το πρώτο ψηφίο δηλώνει το έτος κατά το οποίο συνήθως παρακολουθείται το μάθημα, το δε δεύτερο την επιστημονική περιοχή του μαθήματος:
Πρώτο Ψηφίο
Κανονικό Έτος Παρακολούθησης
1,2,3,4
Πρώτο, Δεύτερο, Τρίτο, Τέταρτο
5,6
Μεταπτυχιακά μαθήματα
7,8,9
Ειδικά θέματα
Δεύτερο Ψηφίο
Επιστημονική Περιοχή
0
Εισαγωγικά - Γενικά
1
Υπόβαθρο (Μαθηματικά, Φυσική)
2
Υλικό και Συστήματα Υπολογιστών
3
Τηλεπικοινωνίες και Δίκτυα
4,5
Συστήματα Λογισμικού και Εφαρμογές
6
Πληροφοριακά Συστήματα
7
Υπολογιστική Όραση και Ρομποτική
8
Αλγοριθμική και Θεωρία Υπολογισμού
9
Ειδικές Εργασίες
Ακολουθούν συνοπτικοί κατάλογοι κατά κατηγορίες των μαθημάτων του προγράμματος βασικών σπουδών του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κρήτης. Μαθήματα των οποίων οι κωδικοί αρχίζουν με "ΜΕΜ" ή "ΦΥΣ" διδάσκονται από το Τμήμα Μαθηματικών Εφαρμοσμένων Μαθηματικών ή το Φυσικό αντιστοίχως και αναφέρονται με τους οικείους κωδικούς. Τα προαπαιτούμενα που αναφέρονται μέσα σε παρενθέσεις συνιστώνται έντονα, αλλά δεν είναι υποχρεωτικά.