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MAIS WP5 – Architectures Luca Negri Politecnico di Milano

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

  1. MAIS WP5 – ArchitecturesLuca NegriPolitecnico di Milano Roma – novembre ‘05

  2. 5.1 - Scalable and flexiblelow power architectures

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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)

  7. 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.

  8. 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)

  9. Reti wireless: modello in potenza di 802.11 Modello Device - independent 1

  10. Reti wireless: modello in potenza di 802.11 Caratterizzazione sperimentale in potenza 2

  11. 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

  12. 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

  13. 5.2Microdatabases

  14. 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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