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Anno Accademico 2016/17
01QYOOV
Energy management in mobile systems
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Poncino Massimo ORARIO RICEVIMENTO PO ING-INF/05 35 25 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/05 6 B - Caratterizzanti Ingegneria informatica
Presentazione
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 caratterizzazione delle varie sorgenti del consumo di potenza e loro interazione con altre metriche
- Gestione dell'energia in sistemi mobili [2 CFU]
o Dynamic power management (DPM); concetti e implementazioni: shutdown, voltage/frequency scaling, threshold voltage scaling e relative analisi quantitative;
o Applicazioni del dynamic power management ai vari componenti di un sistema mobile e relative specificità;
o Altre soluzioni non basate su DPM: compressione e codifica dell’informazione;
o Compromesso "qualita'"/potenza: soluzioni per sistemi tolleranti agli errori basate su approssimazione.
- Generazione ed immagazzinamento dell'energia: [1.5 CFU]
o Immagazzinamento: batterie, celle a combustibile, celle fotovoltaiche e relazioni con i problemi legati alla gestione dell'energia;
o Generazione: soluzioni di energy scavenging e relative specificità;
o Conversione: tipi di convertitori e loro efficienza energetica
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.

I laboratori sperimentali sono svolti in aula durante le ore di lezione usando i PC personali degli studenti.
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 "Systems-on-Chip Architectures" 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.2016/17
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