Laboratorio di microarchitetture
Dipartimento
Dipartimento di Elettronica e Informazione (DEI)
Responsabile
Cesare Alippi, Fabrizio Ferrandi
Attività sperimentali
Nel Laboratorio di Microarchitetture si sviluppano ricerche nel settore della progettazione di architetture di sistema con lo studio sia di nuove caratteristiche architetturali per i singoli componenti del sistema, sia delle metodologie di progetto concorrente hardware/software in grado di consentire la definizione delle specifiche, dei requisiti e dei vincoli del sistema e l’ottimizzazione dei parametri nei tempi più brevi possibile.
All’interno di questo laboratorio si distinguono due aree di ricerca:
Metodologie per la progettazione di architetture dei sistemi digitali embedded e riconfigurabili
Metodologie per la progettazione di reti di sensori wireless e RFId
Nell’ambito della prima area di ricerca gli studi in laboratorio sono focalizzati sulla definizione di architetture di sistemi embedded con processori e bus a basso consumo di potenza e alte prestazioni, sullo studio di architetture crittografiche efficienti e di architetture specifiche per la classificazione e l’elaborazione di segnali e per il trattamento di immagini.
Gli aspetti metodologici del lavoro di ricerca del gruppo di architetture si basano sulla definizione di metodologie e di framework software di supporto allo sviluppo di sistemi hardware/software per applicazioni embedded, nel campo delle telecomunicazioni, automotive, industriale e consumer.
Uno sguardo particolare è stato indirizzato alle metodologie di sviluppo di sistemi multiprocessore su singolo chip (MPSoC – Multiprocessor System on Chip) con lo studio di metodologie per la loro modellazione, simulazione, progettazione e ottimizzazione rispetto all’applicazione sia in termini di prestazioni che di consumo energetico.
Un altro aspetto interessante in questo ambito riguarda le architetture riconfigurabili, sia dal punto di vista dei sistemi hardware, che per piattaforme multiprocessore, in cui si aggiungono quindi le componenti software dell’applicazione. Lo studio di tali sistemi non si focalizza solo sulla realizzazione architetturale delle soluzioni individuate, ma anche sulla ricerca e definizione di nuove metodologie che permettano di tenere in considerazione la riconfigurabilità, sia essa esterna/interna, statica/dinamica e parziale/totale, nelle diverse fasi di progettazione dei sistemi embedded.
In questo ambito sono disponibili infrastrutture software sviluppate presso il laboratorio in grado di fornire le basi per la realizzazione di nuovi strumenti a supporto del progettista di sistemi embedded.
Infine, il lavoro di ricerca del laboratorio ha continuato la sua tradizione storica di occuparsi della definizione di metodologie e tecniche relative a collaudabilità, autodiagnosi e tolleranza ai guasti sia per architetture hardware che per sistemi hardware/software.
Per quanto riguarda la seconda area di ricerca, l’attività nell’ambito del laboratorio si rivolge agli aspetti metodologici, applicativi e di implementazione delle tecnologie RFId passive e delle reti di sensori wireless. Le tecnologie RFID passive, con capacità sensoriale (SRFId), e di elaborazione (SPRFId), sono studiate sia livello metodologico (e.g., aspetti di autolocalizzazione, consumo potenza), sia a livello applicativo.
Nell’ambito delle reti di sensori wireless l’attività di ricerca si focalizza sugli aspetti propri dell’approvvigionamento energetico (e.g., pannelli solari) e della integrazione di sensori ad hoc su piattaforma hardware, dell’autolocalizzazione dei nodi di rete in ambienti indoor e outdoor, dei meccanismi di ripresa della funzionalità dei nodi a caldo e a freddo, e della messa a punto di algoritmi di routing multihop power and location-aware.
Le metodologie e i sistemi embedded sviluppati sono rivolti sia al mondo industriale sia alle applicazioni proprie della protezione personale e pubblica.