Lecture 1 - Course Intro

HW design challenges

Moore 법칙의 소멸

• 무어법칙이 지속되어도, transistor의 E효율 향상률은 낮아지고 있음.
• specialization을 통해서, 우리는 E효율을 올려야만 함

Design Cost 상승

• Design에 점점 더 Advanced Technology Nodes가 필요함
• 그렇다고 다양한 Advanced Tech를 전부 수용할만큼 market이 충분히 거대하지도 않음.

침체기 진입

• 여러 Design이 필요하지만, rising cost of design은 designer의 수를 수축시키는 결과를 가져오고 있음.
• 답은, Design Flow를 저렴하게 만듦으로써 Design Cost를 낮추는 것임.

두 가지의 설계철학

1. Waterfall

• 치밀한 설계를 통해, construction이 smooth하게 진행되도록 유도함.

2. Agile

• perfect design이 무엇인지 in advance로 알 수 없을 때, 사용
• 개발사양이 reassess(변심)할 경우가 많고, 거기에 adapt해야됨.
  
• (대충 어느정도는 아는 내용)

  let do the couple of keystroke and let the computer do the job

Agile한 설계를 해야 하는 이유

• End Goal을 인지하는 것 자체가 매우 hard to know in advance이다.
• 예)
  새 implementation technology를 적용했을 떄, 얼마나 이 design map이 잘 될 것인가?
  timing critical path는 어떨까?
  verification을 어떻게 더 쉽게 할 수 있을까?
  ... 이런 것들은 설계를 하면서 유동적으로 감을 잡고, 방향수정을 하게 되는 일이 잦다.
• HW Design을 좀 더 nimble하게 수행할 수 있게 된다.
• 예)
  Verilog IP를 사오는것까지는 좋다.
  여기서 약간을 수정하고자 한다면, 검증에 엄청난 노력이 소요된다.
  그래서, reluctant to change 하게 된다.
  그러나, 변경자체가 쉽다면
  "oh yeah change a few things and it's easy to verify it again"
  라는, 우디르급 태세전환을 할 수 있게 된다.

Potential for Agile Techniques for HW Design

• Reduced Design Effort
• Improved Design result(Effectively optimized)
• Increased predictability of design process
• Helps more people to participate more designs

Chisel(Constructing Hardware In a Scala Embedded Language)

• Domain-specific Language embedded in Scala
• Leverage OOP & Functional Programming
• Unified Single language that writing generators which makes HW.

Scala

• Run on top of JVM
• Strong static type system with inference
• Interpreter(REPL) or Jupyter => great way to test out