Trabalho de Graduação em Organização e Arquitetura de Computadores - CI1082-RAH

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Propostas para Trabalhos de Graduação em Arquitetura de Computadores

A maioria dos dispositivos eletro-eletrônicos são dotados de um ou mais microprocessadores. Por exemplo um automóvel convencional conta com, no mínimo, um microprocessador em cada um dentre painel de instrumentos, injeção de combustível, freios não-bloqueantes, aparelho de som. Carros de luxo contém mais de 60 microprocessadores, tais como os Mercedes classe-S que contém 65, e os BMWs da série-7 com 63 (números de 2005). Um PC de R$1500,00 contém perto de 10 microprocessadores, além da CPU propriamente dita. Em termos globais, as vendas de microprocessadores de 32 bits como Pentium ou AMD não chegam a 3% do total de unidades vendidas (é três mesmo). O restante do mercado, em volume, são processadores para uso embarcado.

Tenho interesse em orientar trabalhos nas seguintes áreas:

Aplicações de microprocessadores embarcados em FPGAs

Descrição: processadores são componentes básicos de sistemas maiores, e frequentemente são implementados num circuito integrado junto com dispositivos dedicados ao universo de aplicação (áudio, vídeo, comunicações, controle industrial ou automotivo). Ao final do TG, pretende-se que o aluno domine o ciclo de implementação de processadores, modelados em VHDL, e implementados em FPGAs. Um dos produtos esperados é uma aplicação operacional num FPGA.

Objetivo: projetar e implementar em FPGA uma aplicação que empregue o cMIPS.

Tarefas:

  1. aprender o básico de VHDL;
  2. escolher e projetar uma aplicação por embarcar;
  3. implementar o código e adaptá-lo ao ambiente do cMIPS;
  4. simular, avaliar, experimentar e validar o resultado.

Pré-requisitos: (a) ter cursado CI1212 - Organização e Arquitetura de Computadores e CI1215 - Sistemas Operacionais.

Grupo: uma aluna ou um aluno.
A matrícula em CI1082 deve ser na turma RAH.

Multicore com Memória Compartilhada

Descrição: algumas aplicações embarcadas demandam grande capacidade de processamento, ao mesmo tempo em que empregam componentes com baixo consumo de energia. A demanda por processamento pode ser atendida com a integração de vários processadores simples num único FPGA.

Uma versão do Multicore está disponível ([RMS16]) e três possibilidades de TG são: (i) efetuar testes de desempemho; (ii) projetar e implementar um sistema de suporte à execução no Multicore (micro-SO); e (iii) portar aplicações paralelas para o Multicore.

Objetivo: estudar o projeto e a implementação do Molticore e escrever software para execução paralela. Veja [RMS16] e [TH09], que são as referências este projeto.

Tarefas:

  1. estudar o projeto do Multicore;
  2. (ou) escolher programas de teste e executá-los no Multicore;
  3. (ou) projetar e implementar um sistema de suporte à execução paralela;
  4. (ou) escolher programas de teste e portá-los para o Multicore;
  5. simular e avaliar os resultados.

Pré-requisitos: (a) ter cursado ou estar cursando CI1215 - Sistemas Operacionais.

Grupo: uma aluna ou um aluno para cada das três possibilidades.
A matrícula em CI1082 deve ser na turma RAH.

Última Revisão: 27jan21
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