Sistema di misura dei consumi di unità di calcolo low-power per applicazioni scientifiche presso il centro INFN-CNAF

Questo lavoro di tesi, svolto presso il CNAF (Centro Nazionale per lo sviluppo delle Tecnologie Informatiche e Telematiche) è inserito nell'ambito del progetto INFN COSA (Computing on SoC Architecture). Si pone come obbiettivo quello di testare i consumi e le prestazioni di sistemi computazionali a basso consumo energetico di tipo System on Chip (SoC), i quali stanno emergendo come unità di calcolo su cui eseguire e testare applicazioni scientifiche. A tal proposito si è realizzato un misuratore di corrente basato su Arduino UNO e un trasduttore corrente-tensione, la cui uscita analogica dipende linearmente dal valore della corrente in ingresso fornitagli dall'alimentazione del SoC di cui si vuole testarne il consumo. L'Arduino converte la tensione analogica in uscita dal trasduttore, tramite l'ADC a 10 bit incorporato, in valori di tensione digitali con un'incertezza di 5 mV e una durata temporale di 1 ms. Le misure sono state effettuate tramite una retta di calibrazione corrente-tensione ottenuta nel lavoro di tesi, la quale ha consentito di convertire le letture di tensione salvate nella memoria dell'Arduino, espresse come livello dell'ADC, in letture di corrente. In questo elaborato, si espongono alcune ragioni per cui oggigiorno la comunità scientifica è sempre più interessata a scegliere come unità di calcolo architeturre basate su SoC, piuttosto che architetture tradizionali. La tesi illustra tutti gli step che hanno consentito di ottenere la retta di calibrazione tramite la quale sono state effettuate delle misure, per alcune applicazioni fornite dal CNAF, su una scheda low power modello NVIDA Jetson che monta un SoC Tegra K1. Successivamente sono stati confrontati i risultati del misuratore di corrente realizzato con quelli misurati tramite un multimetro digitale ad alta precisione in dotazione al CNAF.