Interconnection systems for highly integrated computation devices

The sustained demand for faster,more powerful chips has beenmet by the availability of chip manufacturing processes allowing for the integration of increasing numbers of computation units onto a single die. The resulting outcome, especially in the embedded domain, has often been called SYSTEM-ON-CHIP (SOC) or MULTI-PROCESSOR SYSTEM-ON-CHIP (MPSOC). MPSoC design brings to the foreground a large number of challenges, one of the most prominent of which is the design of the chip interconnection. With a number of on-chip blocks presently ranging in the tens, and quickly approaching the hundreds, the novel issue of how to best provide on-chip communication resources is clearly felt. NETWORKS-ON-CHIPS (NOCS) are the most comprehensive and scalable answer to this design concern. By bringing large-scale networking concepts to the on-chip domain, they guarantee a structured answer to present and future communication requirements. The point-to-point connection and packet switching paradigms they involve are also of great help in minimizing wiring overhead and physical routing issues. However, as with any technology of recent inception, NoC design is still an evolving discipline. Several main areas of interest require deep investigation for NoCs to become viable solutions: • The design of the NoC architecture needs to strike the best tradeoff among performance, features and the tight area and power constraints of the on-chip domain. • Simulation and verification infrastructure must be put in place to explore, validate and optimize the NoC performance. • NoCs offer a huge design space, thanks to their extreme customizability in terms of topology and architectural parameters. Design tools are needed to prune this space and pick the best solutions. • Even more so given their global, distributed nature, it is essential to evaluate the physical implementation of NoCs to evaluate their suitability for next-generation designs and their area and power costs. This dissertation focuses on all of the above points, by describing a NoC architectural implementation called ×pipes; a NoC simulation environment within a cycle-accurate MPSoC emulator called MPARM; a NoC design flow consisting of a front-end tool for optimal NoC instantiation, called SunFloor, and a set of back-end facilities for the study of NoC physical implementations. This dissertation proves the viability of NoCs for current and upcoming designs, by outlining their advantages (alongwith a fewtradeoffs) and by providing a full NoC implementation framework. It also presents some examples of additional extensions of NoCs, allowing e.g. for increased fault tolerance, and outlines where NoCsmay find further application scenarios, such as in stacked chips.

Reliable and Variation-Tolerant Interconnection Network for Low Power MPSOCS

Multi-Processor SoC (MPSOC) design brings to the foreground a large number of challenges, one of the most prominent of which is the design of the chip interconnection. With a number of on-chip blocks presently ranging in the tens, and quickly approaching the hundreds, the novel issue of how to best provide on-chip communication resources is clearly felt. Scaling down of process technologies has increased process and dynamic variations as well as transistor wearout. Because of this, delay variations increase and impact the performance of the MPSoCs. The interconnect architecture inMPSoCs becomes a single point of failure as it connects all other components of the system together. A faulty processing element may be shut down entirely, but the interconnect architecture must be able to tolerate partial failure and variations and operate with performance, power or latency overhead. This dissertation focuses on techniques at different levels of abstraction to face with the reliability and variability issues in on-chip interconnection networks. By showing the test results of a GALS NoC testchip this dissertation motivates the need for techniques to detect and work around manufacturing faults and process variations in MPSoCs’ interconnection infrastructure. As a physical design technique, we propose the bundle routing framework as an effective way to route the Network on Chips’ global links. For architecture-level design, two cases are addressed: (I) Intra-cluster communication where we propose a low-latency interconnect with variability robustness (ii) Inter-cluster communication where an online functional testing with a reliable NoC configuration are proposed. We also propose dualVdd as an orthogonal way of compensating variability at the post-fabrication stage. This is an alternative strategy with respect to the design techniques, since it enforces the compensation at post silicon stage.

La riforma dell'ordinamento portuale

Il presente elaborato si prefigge l’obiettivo di verificare la reale e concreta applicazione delle disposizioni derivanti dall’ordinamento comunitario, all’interno della realtà portuale italiana, che, consapevole del fatto che i porti costituiscono forti infrastrutture nonché fonte di ricchezza per il paese, avverte l’esigenza di modificare fermamente il regime amministrativo dei propri porti. Le profonde innovazioni introdotte nel sistema portuale italiano a seguito della riforma del 1994, attraverso l’introduzione di assetti istituzionali ed organizzativi, hanno favorito la crescita dei traffici marittimi del paese. In ragione dei significativi mutamenti che hanno segnato la realtà economica mondiale negli ultimi anni, in cui si è assistito, al fenomeno della c.d. globalizzazione economica, che spinge verso la delocalizzazione produttiva e verso l’apertura di nuovi mercati di consumo, particolare attenzione è stata posta alle esigenze nascenti all’interno del sistema portuale, di apportare delle significative modifiche alla Legge 84/1994, per affrontare le nuove sfide poste dalla competizione comunitaria ed internazionale, e migliorare l’efficienza delle attività produttive ed uniformare l’impianto normativo. Nello specifico è stato esaminato il testo unificato della recente proposta di legge di riforma del settore portuale, le cui novità maggiormente rilevanti si sviluppano essenzialmente su tre livelli: la governance dei porti, la programmazione e la pianificazione delle aree, le attività economiche ed i servizi portuali. In maniera precisa e dettagliata, si è proceduto all’analisi dei servizi portuali tecnico-nautici, prestando attenzione alle prospettive di liberalizzazione del settore ed al principio di uniformità in materia tariffaria, al fine di rendere detti servizi funzionali e trasparenti. Infine, l’attenzione è stata posta alla realtà portuale a livello comunitario, esaminando le recenti disposizioni emanate dalle istituzioni comunitarie, al fine di verificare il miglior funzionamento dei porti marittimi e lo sviluppo della rete transeuropea di trasporto.

Iva: crisi europea ed esperienza sammarinese

«I felt that the time had come to have a fresh look at the European VAT system. There were indeed a number of reasons which in my view justified taking this step»: da queste parole del Commissario Europeo Algirdas Šemeta trae ispirazione tale ricerca che ha l’obiettivo di ripercorrere, in primo luogo, le ragioni che hanno portato alla creazione di una imposta comunitaria plurifase sui consumi, ed in secondo luogo, i motivi per cui oggi è necessario un ripensamento sul tema. Le spinte ammodernatrici provengono anche dagli stessi organismi europei, che sono impegnati da anni in discussioni con gli Stati membri per arrivare alla definizione di una normativa che riesca a disegnare un sistema snello ed efficiente. Il primo importante passo in tale direzione è stato effettuato dalla stessa Commissione europea nel 2010 con l’elaborazione del Libro Verde sul futuro dell’IVA, in cui vengono evidenziati i profili critici del sistema e le possibili proposte di riforma. L’obiettivo di dare origine ad un EU VAT SYSTEM in grado di rendere la tassazione più semplice, efficace, neutrale ed anti frode. In questo lavoro si intendono sottolineare i principali elementi critici della normativa IVA comunitaria, ideando anche le modifiche che potrebbero migliorarli, al fine di creare un’ipotesi normativa capace di essere un modello ispiratore per la modifica del sistema di imposizione indiretta esistente nella Repubblica di San Marino che ad oggi si trova a doversi confrontare con una imposta monofase alle importazioni anch’essa, come l’IVA, oramai in crisi.