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MAIS WP5 – Architectures Luca Negri Politecnico di Milano - PowerPoint PPT Presentation


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MAIS WP5 – Architectures Luca Negri Politecnico di Milano. Roma – novembre ‘05. 5.1 - Scalable and flexible low power architectures. Indice.

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Mais wp5 architectures luca negri politecnico di milano

MAIS WP5 – ArchitecturesLuca NegriPolitecnico di Milano

Roma – novembre ‘05


5 1 scalable and flexible low power architectures

5.1 - Scalable and flexiblelow power architectures


Indice
Indice

  • L’ottica: valutare soluzioni architetturali – a livello di processore (“nodo”) e di rete, capaci di supportare le applicazioni MAIS in modo soddisfacente – in particolare garantendo:

    • Elevate prestazioni

    • Buona sicurezza

    • Basso consumo di potenza.

  • Aree di lavoro

    • Architetture flessibili: verso soluzioni “Chip MultiProcessor”

    • Gli aspetti di sicurezza: robustezza ai side channel attacks

    • Reti wireless: ottimizzazione in potenza


Architetture flessibili
Architetture flessibili

  • Lo scopo: prestazioni sempre più elevate con consumo di potenza accettabile

  • Linee di soluzione possibili: evolutiva e innovativa

  • Il lavoro degli anni precedenti:

    • prevalentemente secondo la linea evolutiva (LXMT)

    • si era predisposto l’ambiente di sviluppo per architetture innovative Chip MultiProcessor (CMP)

  • Attività 2005: focalizzata prevalentemente sullasoluzione innovativa


Architetture flessibili1
Architetture flessibili

  • CMP: soluzione particolarmente adeguata alle applicazioni MAIS (parallelismo a livello di thread e di istruzione)

  • Problema centrale: ottimizzazione della sincronizzazione in architetture CMP basate sull’approccio Network-on-Chip

  • Si è proposta una soluzione innovativa basata sulla introduzione del Synchronization-operation Buffer (SB), che consente guadagni significativi in termini di prestazioni e di consumo energetico

  • Si è sviluppata anche la relativa piattaforma di simulazione


Problematiche di sicurezza
Problematiche di sicurezza

  • Problema essenziale preso in considerazione:robustezza contro i side-channel attacks

    • attacchi in potenza (v. anche attività ST)

    • attacchi mediante iniezione di guasti

  • Attacchi in potenza: problema affrontato in relazione a implementazioni software (aspetto essenziale: identificare gli aspetti più “fragili” – in particolare legati alla gestione delle cache)


Problematiche di sicurezza1
Problematiche di sicurezza

  • Attacchi mediante iniezione di guasti: problema affrontato in relazione al progetto di coprocessori hardwareper gli algoritmi AES ed RSA;

  • Progetto di unità capaci di autodiagnosi ( guasto “spontaneo” o guasto iniettato dall’attacante)e di sopravvivenza ai guasti ( capacità di generare comunque codice corretto, superando l’attacco)con ridondanza spaziale (area del circuito)e temporale (latenza aggiuntiva) molto contenute.


Reti wireless
Reti wireless

  • Lavoro già svolto in precedenza

    • Definizione di una metodologia per la modellazione in potenza di protocolli di comunicazione e successiva caratterizzazione dei modelli per dispositivi reali

    • Applicazione al protocollo Bluetooth con ottimizzazioni in potenza per il caso punto-punto

  • Lavoro svolto nel 2005

    • Applicazione al protocollo WiFi 802.11

    • Ottimizzazioni in potenza per reti Bluetooth nel caso di topologie complesse multi-hop (scatternet)


Reti wireless modello in potenza di 802 11
Reti wireless: modello in potenza di 802.11

Modello

Device -

independent

1


Reti wireless modello in potenza di 802 111
Reti wireless: modello in potenza di 802.11

Caratterizzazione

sperimentale

in potenza

2


Reti wireless ottimizzazione di scatternet bluetooth
Reti wireless: ottimizzazione di scatternet Bluetooth

Power = …

  • Ottimizzazione della potenza in scenari con molti dispositivi mobili (cellulari, PDA, auricolari etc.) : Bluetooth scatternet

  • Primo passo : modello in potenza del singolo dispositivo

  • Secondo passo :

    • Dati requisiti di QoS creare una topologia a basso consumo

    • oppure dati requisiti e topologia configurare la rete per ridurre il consumo


Reti wireless ottimizzazione di scatternet bluetooth1
Reti wireless: ottimizzazione di scatternet Bluetooth

  • Esempio : selezione dei parametri di ogni link

    • Modalità attiva o sniff (duty cycle ridotto)

    • Intervallo di sniff

  • Controllo del tradeoff tra ritardo end-to-end e potenza

  • In alternativa : tradeoff tra trhoughput e potenza

  • Lavoro in collaborazione con ETH Zurigo


5 2 microdatabases

5.2Microdatabases


Wp 5 2 stato corrente e lavoro futuro
WP 5.2 : Stato corrente e lavoro futuro

Risultati Ottenuti

  • Messa a punto della metodologia: studio delle problematiche di sorgenti eterogenee e con caratteristiche paritetiche (peer to peer)

  • PoliDBMS

    • JDBC Layer

    • Driver XML

    • Funzioni di aggregazione

Lavori in corso

  • Re-ingegnerizzazione PoliDBMS

  • Porting su varie piattaforme

  • Realizzazione di un dimostratore (caso di studio MAIS)


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