Grupo/UCT: SITIC (sistemas y tecnologías de la información y las comunicaciones)

Director: CAYSSIALS, RICARDO LUIS

Tipo de proyecto: PID EQUIPOS CONSOLIDADOS CON INCENTIVOS

Los sistemas embebidos de tiempo-real son encontrados en diversas aplicaciones de rápido progreso tecnológico. En la era de vigencia de la ley de Moore [1], [2], se suponía que los avances en los futuros procesadores satisfarían los requerimientos más demandantes de próximas aplicaciones. Sin embargo, el consumo de energía y la excesiva disipación de energía comenzaron, a partir de 2006, a restringir el crecimiento en la velocidad de procesamiento de los procesadores. De esta manera, de una tasa de duplicación de la velocidad de procesamiento cada dos años, comenzó a ser cada 5 años y actualmente cada 20 años, desafiando a los diseñadores a repensar toda la arquitectura de hardware y software para cada aplicación específica. Nuevas arquitecturas de procesamiento deben ser concebidas conforme a las particularidades de las aplicaciones [3].

Los sistemas basados en multiprocesador permiten incrementar la velocidad de procesamiento sin incrementar la frecuencia de reloj del sistema. Sin embargo, existen anomalías que no permiten extender los resultados de tiempo-real de sistemas monoprocesador a sistemas multiprocesador [4]. El sistema operativo multiprocesador GeMRTOS (US Patent 11.321.126 B2), introduce la diagramación de partición híbrida la cual permite circunscribir el efecto de dichas anomalías a los subsistemas que lo requieran, al mismo tiempo de habilitar el compartir todos los procesadores del sistema entre los diversos subsistemas de la aplicación. El sistema operativo GeMRTOS está implementado en FPGA y permite la incorporación de nuevas características para su adaptación flexible a las características de la aplicación.

Las modernas tecnologías de dispositivos lógicos configurables (FPGA) permiten aplicar técnicas de diseño flexibles que admiten re-diseños de hardware no disruptivo del proceso, admitiendo migraciones de funciones del software al hardware y viceversa, optimizando aspectos no funcionales como, por ejemplo, el consumo de energía. Esta migración de funciones entre el hardware y software, denominadas HW/SW co-design, han sido analizadas, investigadas y desarrolladas proyectos anteriores.

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de alternativas flexibles de hardware/software basadas en la arquitectura multiprocesador de GeMRTOS. Tales alternativas involucrarán la transferencia a hardware de funciones de software para mejorar la eficiencia en tiempo-real de la sobrecarga del sistema. También involucrará la incorporación de procesadores con diferentes características para permitir una mayor adaptación y flexibilidad de la arquitectura a diferentes tipos de aplicaciones.

Este objetivo está en concordancia con la aplicación de técnicas desarrolladas en los proyectos anteriores para la obtención de arquitecturas flexibles que soporten diseño concurrente HW/SW en dispositivos FPGA.

Fecha de Inicio: 01/04/2023 Fecha de Finalización: 31/3/2026