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MAIS WP5 – Architectures Luca Negri Politecnico di Milano

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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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Presentation Transcript
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 802 111
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
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)