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Logica Intermittente non volatile su FPGA

FPGAsIntermittent ComputingLogica non volatileProcessori non volatiliTransiently-powered Computers

Introduzione

Le FPGA (Field Programmable Gate Array) sono piattaforme comuni per la prototipazione rapida e la verifica comportamentale delle architetture dei processori. I loro elementi logici perdono il contenuto ogni volta che l’alimentazione viene rimossa dal sistema. L’invenzione riguarda una nuova architettura FPGA che consente l’emulazione e la verifica comportamentale dei sistemi informatici sfruttando memorie veloci non volatili.

Caratteristiche Tecniche

Le piattaforme attuali FPGA usate per la prototipazione rapida e la verifica comportamentale delle architetture di processori non contengono elementi per trattare logica non-volatile veloce. La presente invenzione fornisce un’architettura ed un procedimento che consentono di emulare e convalidare architetture non-volatili veloci utilizzando FPGA standard.

L’architettura proposta include tre blocchi ausiliari:

  1.  il blocco di emulazione dell’intermittenza computazionale che emula un’alimentazione irregolare tipica dei sistemi di energy harvesting;
  2. il blocco di emulazione dei registri non volatile che emula la persistenza dei registri non volatili (così come i ritardi delle operazioni di lettura/scrittura);
  3.  Il blocco del consumo energetico che approssima il consumo energetico della circuito emulato.

Possibili Applicazioni

  • Verifica del comportamento tipico dei sistemi informatici transitoriamente dotati di memorie non volatili;
  • Prototipazione rapida e debug di architetture di processori non volatili senza la produzione di prototipi hardware preindustriali.

Vantaggi

  • L’architettura si basa su FPGA standard comunemente usati;
  • Capacità di emulare qualsiasi logica non volatile alimentata da alimentatori non regolari;
  • Approssimazione del consumo energetico e del ritardo della tecnologia di memoria non volatile emulata.