Arquitetura modular de processador multicore, flexível, segura e tolerante a falhas, para sistemas embarcados ciberfísicos (2010)
- Authors:
- Autor USP: PENTEADO, CESAR GIACOMINI - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES; SISTEMAS EMBUTIDOS
- Language: Português
- Abstract: Sistemas Ciberfísicos (SCF) são sistemas onde existe uma união entre computação e física. Os SCF serão utilizados nas mais diversas áreas, formando uma nova era de produtos e estarão em qualquer lugar, sendo utilizados por qualquer um e para qualquer tarefa. Aplicações para SCF incluem sistemas e dispositivos médicos altamente confiáveis, controle de tráfego e segurança, sistemas automotivos avançados, controle de processos, conservação de energia, controle ambiental, aviação, instrumentação, controle de infra estrutura crítica, sistemas de defesa, fabricação e estruturas inteligentes. O cenário de sistemas ciberfísicos (SCF) exigirá dos processadores de sistemas embarcados melhorias em características além de processamento de I/O, consumo de energia e comunicação, ou seja, as futuras arquiteturas de processadores deverão possuir também características de segurança, tolerância à falhas e flexibilidade arquitetural para adequação aos diversos cenários alvo de SCF. Neste contexto, nesta tese de doutorado, idealizou-se uma arquitetura modular multicore (AMM), voltada à SCF, composta por processadores multicore, hardware dedicado ou ambos. Dessa maneira, é proposto um processador para a arquitetura AMM e avalia-se seu correto funcionamento por meio de simulações no software Modelsim e ferramentas de simulação de circuitos integrados. Nesta tese apresenta-se um protótipo para uma primeira versão da arquitetura AMM e detalham-se alguns programas especificamente escritos para comprovar as principais características da arquitetura. Na tese, se apresentam testes funcionais em FPGA para o processador base do protótipo AMM, dados de utilização do protótipo do processador da arquitetura AMM em FPGA e um protótipo do processador da AMM em silício.O protótipo da arquitetura AMM foi analisado com aplicações criticas e de uso em SCF, tais como: segurança, redundância, e tolerância a falhas; as quais permitem concluir que os processadores futuros de SCF devem ter essas características. A tese mostra que esses quesitos podem ser incluídos em sistemas embarcados com características multicore dedicados a aplicações e necessidades de sistemas SCF.
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.12.2010
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ABNT
PENTEADO, Cesar Giacomini. Arquitetura modular de processador multicore, flexível, segura e tolerante a falhas, para sistemas embarcados ciberfísicos. 2010. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-28022011-155817/. Acesso em: 13 mar. 2026. -
APA
Penteado, C. G. (2010). Arquitetura modular de processador multicore, flexível, segura e tolerante a falhas, para sistemas embarcados ciberfísicos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-28022011-155817/ -
NLM
Penteado CG. Arquitetura modular de processador multicore, flexível, segura e tolerante a falhas, para sistemas embarcados ciberfísicos [Internet]. 2010 ;[citado 2026 mar. 13 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-28022011-155817/ -
Vancouver
Penteado CG. Arquitetura modular de processador multicore, flexível, segura e tolerante a falhas, para sistemas embarcados ciberfísicos [Internet]. 2010 ;[citado 2026 mar. 13 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-28022011-155817/
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