Arquitectura Multi-Core Adaptativa Basada en Tiempo Disparado
Autores: Obermaisser, Roman; Ahmadian, Hamidreza; Maleki, Adele; Bebawy, Yosab; Lenz, Alina; Sorkhpour, Babak
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Arquitectura Multi-Core Adaptativa Basada en Tiempo Disparado
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Asignación de recursos
Sistemas desencadenados por tiempo
Adaptación
Sistema Ciberfísico
Arquitectura
Eficiencia energética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La asignación de recursos estáticos en sistemas desencadenados por tiempo ofrece beneficios significativos para los argumentos de seguridad de sistemas confiables. Sin embargo, la adaptación es un factor clave para la eficiencia energética y la recuperación de fallos en Sistemas Ciberfísicos (CPS). Este artículo presenta la Arquitectura Multi-Core Desencadenada por Tiempo Adaptativa (ATMA), que soporta la adaptación utilizando gráficos de múltiples horarios mientras preserva las propiedades clave de los sistemas desencadenados por tiempo, incluyendo la sincronización implícita, la predictibilidad temporal y la evitación de conflictos de recursos. ATMA es una arquitectura general para CPS críticos para la seguridad basada en una red en un chip con bloques de construcción para el acuerdo de contexto y la adaptación. La información de contexto se establece de manera globalmente consistente, proporcionando la base para el cambio temporalmente alineado de horarios en las interfaces de red. Un algoritmo de meta-programación calcula gráficos de horarios y evita la explosión de estados con horizontes de reconvergencia para eventos. Para cada módulo, la parte relevante del gráfico de horarios se almacena de manera eficiente utilizando codificaciones de diferencia y se interpreta mediante la lógica de adaptación. La arquitectura fue evaluada utilizando una implementación basada en FPGA y escenarios de ejemplo que emplean adaptación para mejorar la eficiencia energética. La evaluación demostró los beneficios de la adaptación mientras mostraba la sobrecarga y el compromiso entre el grado de adaptación y el consumo de memoria para gráficos de múltiples horarios.
Descripción
La asignación de recursos estáticos en sistemas desencadenados por tiempo ofrece beneficios significativos para los argumentos de seguridad de sistemas confiables. Sin embargo, la adaptación es un factor clave para la eficiencia energética y la recuperación de fallos en Sistemas Ciberfísicos (CPS). Este artículo presenta la Arquitectura Multi-Core Desencadenada por Tiempo Adaptativa (ATMA), que soporta la adaptación utilizando gráficos de múltiples horarios mientras preserva las propiedades clave de los sistemas desencadenados por tiempo, incluyendo la sincronización implícita, la predictibilidad temporal y la evitación de conflictos de recursos. ATMA es una arquitectura general para CPS críticos para la seguridad basada en una red en un chip con bloques de construcción para el acuerdo de contexto y la adaptación. La información de contexto se establece de manera globalmente consistente, proporcionando la base para el cambio temporalmente alineado de horarios en las interfaces de red. Un algoritmo de meta-programación calcula gráficos de horarios y evita la explosión de estados con horizontes de reconvergencia para eventos. Para cada módulo, la parte relevante del gráfico de horarios se almacena de manera eficiente utilizando codificaciones de diferencia y se interpreta mediante la lógica de adaptación. La arquitectura fue evaluada utilizando una implementación basada en FPGA y escenarios de ejemplo que emplean adaptación para mejorar la eficiencia energética. La evaluación demostró los beneficios de la adaptación mientras mostraba la sobrecarga y el compromiso entre el grado de adaptación y el consumo de memoria para gráficos de múltiples horarios.