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Anno Accademico 2014/15
01NRFOV
Energy optimization for embedded systems
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Poncino Massimo ORARIO RICEVIMENTO PO ING-INF/05 35 25 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/05 6 B - Caratterizzanti Ingegneria informatica
Precedenze:
02LVN
Presentazione
The course is taught in English.


Insegnamento dell’orientamento "Sistemi Embedded" per la Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering), collocato al I pd del II anno. In questo corso vengono approfonditi gli argomenti legati alla progettazione automatica di sistemi embedded a basso consumo, con particolare enfasi sugli aspetti hardware.
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza delle principali non idealità dei sistemi digitali dovute allo scalamento tecnologico;
- Conoscenza delle problematiche di tipo energetico dei moderni sistemi embedded;
- Capacità di analisi delle sorgenti di consumo energetico e capacità di progetto di soluzioni per la corrispondenze riduzione del consumo.
- Valutazione quantitativa dell’efficacia delle soluzioni di progetto;
- Conoscenza delle caratteristiche fondamentali di sistemi di alimentazione non fissi quali batterie, celle a combustibile, celle fotovoltaiche o soluzioni basate su scavenging.
- Capacità di progettazione del sistema di alimentazione per un sistema embedded
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
E’ richiesta la conoscenza della programmazione C/C++ avanzata, dell’ambiente base Matlab/Simulink e della teoria e pratica degli algoritmi. Sono richieste inoltre conoscenze di base di matematica, statistica, elettronica digitale, reti logiche ed architettura dei calcolatori.
Programma
-- Trend tecnologici ed architetturali e relative implicazioni energetiche [0.5 CFU]
o modelli delle varie sorgenti del consumo di potenza e loro interazione con altre metriche
- Tecniche di progettazione ed ottimizzazione per il consumo energetico nei sistemi embedded [2 CFU]
o Dynamic power management; concetti e implementazioni: shutdown, voltage/frequency scaling, threshold voltage scaling e relative analisi quantitative;
o Applicazioni del dynamic power management a processori, memorie e dispositivi e relative specificità;
o Riduzione del consumo energetico nelle interconnessioni: compressione e codifica dell’informazione;

- Sistemi di alimentazione: [1.5 CFU]
o batterie, celle a combustibile, celle fotovoltaiche;
o soluzioni di energy scavenging;
o simulazione e progetto di sistemi di distribuzione dell’energia per sistemi embedded;
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni sperimentali di laboratorio consistono nell’implementazione delle tecniche viste a lezione usando Matlab/Simulink oppure SystemC. Sono previste 6 esercitazioni sperimentali per un totale di 2 CFU.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Non e’ previsto un testo di riferimento.
Saranno disponibili su web copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, materiale didattico aggiuntivo (articoli, link a siti web, software da utilizzare in laboratorio e relativi manuali).
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consiste di due parti.
La prima parte consiste in una prova scritta che comprende sia esercizi numerici di progetto relativi agli argomenti principali del corso, sia domande a risposta aperta di carattere piu’ teorico. Il tempo assegnato per la soluzione è di 2 ore, ed il voto massimo ottenibile e’ di 24 punti.
La seconda parte consiste nella valutazione delle sei esercitazioni di laboratorio, ognuna delle quali può ottenere un punteggio massimo di 3 punti, per un totale complessivo di 18 punti.
Il voto finale è la somma del punteggio ottenuto nella prova scritta e della valutazione del laboratorio.
Altre informazioni

Il corso e’ fortemente complementare con il corso "Embedded Systems Design Techniques" svolto in parallelo, che si occupa principalmente degli aspetti architetturali e di progetto.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2014/15
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