High-Level Synthesis for Real-Time Digital Signal Processing

سنتز سطح بالا برای پردازش سیگنال دیجیتال بلادرنگ یک کار مرجع جامع برای محققان و مهندسین طراحی ASIC است. این روش بر روی روش‌هایی برای کامپایل سیستم DSP پیچیده، کم تا متوسط ​​و بر پیاده‌سازی این روش‌ها در کامپایلر CATHEDRAL-II تمرکز دارد.
ظهور کارخانه های ریخته گری سیلیکون مستقل، کاهش قیمت املاک و مستغلات سیلیکون و کوتاه شدن زمان پردازش، فناوری سیلیکون را در دسترس خانه های سیستم قرار می دهد. حتی برای حجم‌های کم، سیستم‌های دیجیتال روی مدارهای مجتمع مخصوص کاربرد (ASIC) به یک جایگزین اقتصادی برای بردهای سنتی با تراشه‌های کالای آنالوگ و دیجیتال تبدیل شده‌اند.
ASIC ها منطقه کاربردی را پوشش می دهند که در آن ناکارآمدی های ذاتی اجزای همه منظوره قابل تحمل نیست. با این حال، طراحی ASIC دست ساز کاملاً سفارشی اغلب در این بازار رقابتی مقرون به صرفه نیست. زمان طراحی طولانی، هزینه توسعه بالا برای حجم تولید کم، فقدان طراحان سیلیکونی و فقدان امکانات طراحی مناسب، مشکلات ذاتی برای طراحی دستی تراشه کاملا سفارشی هستند.
برای غلبه بر این اشکالات، سیستم های پیچیده باید در ASIC ها بسیار سریعتر و بدون از دست دادن کارایی بیش از حد در ناحیه سیلیکونی و سرعت عملیات در مقایسه با تراشه های دست ساز ادغام شوند. شکاف بین طراحی سیستم و طراحی سیلیکونی را فقط می توان با طراحی جدید (CAD) پر کرد. ایده کامپایلر سیلیکون که مشخصات سیستم رفتاری را مستقیماً به سیلیکون ترجمه می‌کند، از این آگاهی زاده شد که توانایی ساخت تراشه‌ها واقعاً از توانایی طراحی آنها بیشتر است. در این لحظه، CAD یک مرتبه از برنامه عقب است. CAD مفهومی کلیدواژه تسلط بر پیچیدگی طراحی در طراحی ASIC و موضوع این کتاب است.

High-Level Synthesis for Real-Time Digital Signal Processing is a comprehensive reference work for researchers and practicing ASIC design engineers. It focuses on methods for compiling complex, low to medium throughput DSP system, and on the implementation of these methods in the CATHEDRAL-II compiler.
The emergence of independent silicon foundries, the reduced price of silicon real estate and the shortened processing turn-around time bring silicon technology within reach of system houses. Even for low volumes, digital systems on application-specific integrated circuits (ASICs) are becoming an economically meaningful alternative for traditional boards with analogue and digital commodity chips.
ASICs cover the application region where inefficiencies inherent to general-purpose components cannot be tolerated. However, full-custom handcrafted ASIC design is often not affordable in this competitive market. Long design times, a high development cost for a low production volume, the lack of silicon designers and the lack of suited design facilities are inherent difficulties to manual full-custom chip design.
To overcome these drawbacks, complex systems have to be integrated in ASICs much faster and without losing too much efficiency in silicon area and operation speed compared to handcrafted chips. The gap between system design and silicon design can only be bridged by new design (CAD). The idea of a silicon compiler, translating a behavioural system specification directly into silicon, was born from the awareness that the ability to fabricate chips is indeed outrunning the ability to design them. At this moment, CAD is one order of magnitude behind schedule. Conceptual CAD is the keyword to mastering the design complexity in ASIC design and the topic of this book.