The course is taught in English.

Insegnamento della Laurea Magistrale in Computer Engineering, Orientamento Sistemi Embedded, collocato al II periodo didattico del II anno.
Il modulo ha lo scopo di illustrare il concetto di affidabilità, descrivendo le principali tecniche di progetto affidabile, e le tecniche per la valutazione dell'affidabilità. Il corso approfondirà le varie tecniche di ridondanza quali ridondanza hardware, di tempo e di informazione, e presenterà alcuni casi di studio tratti da applicazioni reali.

- Concetto di sistema affidabilità.
- Comprensione delle tecniche di progetto affidabile.
- Comprensione delle tecniche di valutazione dell'affidabilità.
- Comprensione di esempi di sistemi affidabili.

- Conoscenza dell'architettura dei sistemi di elaborazione.
- Conoscenza delle principali tecniche per di collaudo.

Introduzione al concetto di affidabilità (0.5 crediti)
- Definizione di dependability e dei suoi attributi.
- Tassonomia dei possibili guasti (permanenti e transitori).

Tecniche di valutazione dell'affidabilità (1 credito)
- Tecniche qualitative.
- Tecniche quantitative.
- Esempi.

Tecniche di progetto affidabile (2.5 crediti)
- Ridondanza passiva e attiva.
- Ridondanza hardware.
- Ridondanza di tempo.
- Ridondanza dell'informazione

Casi di studio (1 credito)
- Processore ad alta affidabilità.
- Memoria volatile ad alta affidabilità.
- Memoria di massa ad alta affidabilità

1. Course Goals

The course aims at:
• Introducing the concept of Dependability and evaluating its attributes and threats
• Presenting the most advanced Testing Methodologies
• Presenting the most significant architectural approaches to improve system dependability
• Presenting the most widely adopted methodology to evaluate and assess system dependability
• Providing hands-on experience on ESL, Design, V&V, and Test tools
• Teaching how tackling real industrial case studies
• Providing hands-on experience in presenting and sharing the gained experiences.

1. Obiettivi del corso

Il corso mira a:
• Introdurre il concetto di Dependability, valutandone attribute ed impedimenti
• Presentare le più avanzate metodologie di collaudo
• Presentare le più avanzate soluzioni architetturali mirate ad incrementare la dependability dei sistemi
• Presentare le metodologie più diffuse per la valutazione della dependability dei sistemi
• Permettere l’utilizzo di strumenti ESL, Design, V&V e Test
• Insegnare ad affrontare casi di studio industriali
• Acquisire esperienze nella presentazione e nella condivisione di esperienze.



2. Course Organization

The course is taught in English and it is composed of 3 tracks:
• Basic concepts & design methodologies
• Project (hands-on experience on industrial case studies)
• Lab-oriented activities.


2. Organizzazione del Corso
Il corso viene insegnato in lingua inglese ed è organizzato in 3 filoni principali:
• Concetti base e metodologie di progetto
• Progetto (esperienze dirette su casi di studio industriali)
• Attività di laboratorio.



3. Prerequisites

Basic knowledge and/or experience in hardware design are required.

3. Prerequisiti

È richiesta una conoscenza di base nella progettazione di sistemi hardware.


4. Syllabus

• Dependability - Introduction & Threats
• Faults, Errors, and Failures
• Structural Testing
• Design for Testability
• Memory Testing (RAMs, ROMs, Flashes, Caches)
• Microprocessor Testing
• Board Testing
• Built-In Self Test Methodologies
• Logic BIST
• Memory BIST
• On-line Testing
• Self-Repair Methodologies
• Dependability evaluation methodologies
• Dependable architectures
• Software-Implemented Hardware Fault Tolerance
• Fault Injection Techniques and Tools
• Industrial case studies.
4. Programma

• Dependability - Introduzione & impedimenti
• Faults, Errors, and Failures
• Collaudo Strutturale
• Design for Testability
• Memory Testing (RAMs, ROMs, Flash, Cache)
• Microprocessor Testing
• Board Testing
• Metodologie di Built-In Self Test
• Logic BIST
• Memory BIST
• Case Studies
• On-line Testing
• Metodologie di Built-In Self Repair
• Metodologie per la valutazione della Dependability
• Architetture Dependable
• Software-Implemented Hardware Fault Tolerance
• Tecniche e strumenti di Fault Injection
• Analisi di casi di studio industriali.

Esercitazioni in laboratorio (1 credito)
- Progetto di un caso di studio mediante ridondanza hardware.
- Progetto di un caso di studio mediante ridondanza di tempo.
- Progetto di un caso di studio mediante ridondanza di informazione.

Lucidi delle lezioni forniti dal docente.

I. Koren, C. M. Krishna
Fault-tolerant systems
Morgan Kaufmann, 2007, ISBN-10: 0120885255

S. Mukherjee
Architecture Design for Soft Errors
Morgan Kaufmann, 2008, ISBN-10: 0123695295

Teaching material

Provided by the instructor.


Materiale didattico

Copia delle slide utilizzate a lezione.

Esame scritto (75% del voto) della durata indicativa di 60 minuti conterrà alcune domande a risposta aperta ed esercizi sul contenuto del corso.
Progetto di laboratorio (25% del voto).
Possibilità di orale integrativo su richiesta dello studente (qualora sia risultato sufficiente nella prova scritta).

Exam

The exam will be composed of 2 parts:
• Oral part: Grading: 50%
• Project report & presentation: Grading: 50%



Esame

L’esame sarà composto di 2 parti:
• Prova orale (valore : 50%)
• Valutazione del progetto e della relativa presentazione (valore : 50%)