kth.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Determinism Enhancement in Embedded Systems for Aeronautics and Space applications
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS).
2025 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Förbättring av determinism i inbyggda system för flyg- och rymdapplikationer (Svenska)
Abstract [en]

Embedded systems in aeronautics and space applications require reliable and predictable performance to handle complex computations and real-time processing. Multi-Processing System-on-Chip (MPSoC) architectures like the Xilinx Zynq UltraScale+ (XZU+) MPSoC, which combine Processing Systems (PS) and Programmable Logic (PL), face significant challenges in achieving determinism due to interference in shared resources, particularly the DDR memory. This thesis explores methods to mitigate interference and improve Quality of Service (QoS) in the XZU+ MPSoC through optimized DDR Memory Controller (DDRMC) configurations. Techniques such as port-level isolation, command prioritization, and resource allocation are employed to minimize PS performance degradation, reduce variability across PL loads, and maintain acceptable PL service levels. Evaluations using metrics like relative performance reveal that tailored QoS setups enhance system predictability and stability, particularly under varying PL loads. The identified DDRMC QoS configuration successfully constrained interference to below 10% while maintaining PL performance. Future work will focus on incorporating cost and security considerations and expanding these QoS strategies to encompass a wider range of MPSoC platforms and deployment scenarios.

Abstract [sv]

Inbäddade system inom aeronautik och rymdtillämpningar kräver pålitlig och förutsägbar prestanda för att hantera komplexa beräkningar och re- altidsbearbetning. Multi-Processing System-on-Chip (MPSoC)-arkitekturer, såsom Xilinx Zynq UltraScale+ (XZU+) MPSoC, som kombinerar Processing Systems (PS) och Programmable Logic (PL), står inför betydande utmaningar med att uppnå determinism på grund av störningar i delade resurser, särskilt DDR-minnet. Denna avhandling undersöker metoder för att minska störningar och förbättra kvaliteten på tjänsten (QoS) i XZU+ MPSoC genom optimerade konfigurationer av DDR Memory Controller (DDRMC). Tekniker som portnivå-isolering, kommandoprioritering och resursallokering används för att minimera PS-prestandanedbrytning, minska variationen över PL-belastningar och upprätthålla acceptabla tjänstenivåer för PL. Utvärderingar med hjälp av metrik som relativ prestanda visar att skräddarsydda QoS-konfigurationer förbättrar systemets förutsägbarhet och stabilitet, särskilt under varierande PL- belastningar. Den identifierade DDRMC QoS-konfigurationen begränsade framgångs- rikt störningarna till under 10% samtidigt som PL-prestandan bibehölls. Framtida arbete kommer att fokusera på att integrera kostnads- och säkerhetsaspekter samt att utvidga dessa QoS-strategier till att omfatta ett bredare spektrum av MPSoC-plattformar och implementeringsscenarier.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2025. , s. 84
Serie
TRITA-EECS-EX ; 2025:67
Nyckelord [en]
Zynq UltraScale+, MPSoC, Interference Mitigation, Processing System, Programmable Logic, DDRMC, AXI, Quality of Service
Nyckelord [sv]
Zynq UltraScale+, MPSoC, Interferensreducering, Bearbetningssystem, Pro- grammerbar logik, AXI, DDRMC, Kvalitet på tjänst
Nationell ämneskategori
Data- och informationsvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-362111OAI: oai:DiVA.org:kth-362111DiVA, id: diva2:1950535
Externt samarbete
ISAE-SUPAERO
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2025-04-11 Skapad: 2025-04-08 Senast uppdaterad: 2025-04-11Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1837 kB)74 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 1837 kBChecksumma SHA-512
3e8107bb3ff56f26ffee0217da4d0214116fae7bfd60a927a6c9208d54dae5ace0f0427f615fbd38bce3e63391d5a35dd395d74014c19363012a4d5940291240
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Data- och informationsvetenskap

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 75 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 333 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf