Un sistema encastat és un sistema de computació compacte dissenyat per a realitzar una funció dedicada o unes poques, i que sol operar en condicions de temps real. Els sistemes encastats s’integren en maquinària industrial, automòbils, vaixells, trens, avions, satèl·lits i en equips mèdics i científics; representen un mercat mundial de 200.000 milions d’euros l’any i constitueixen un sector estratègic per a la UE.
Un sistema encastat és més robust, necessita menys espai i consum d’energia, i té menors temps de resposta que un computador convencional. No obstant això, aquests avantatges es dilueixen en els equips d’altes prestacions, com els emprats en la indústria mèdica i aeroespacial, o en què és necessari controlar simultàniament diversos dispositius de maquinari amb aplicacions i, fins i tot, sistemes operatius diferents. En aquests casos, el més comú és integrar diversos microprocessadors en el sistema, un per a cada tasca o conjunt de tasques, la qual cosa produeix un increment de cost, de l’espai necessari, del consum d’energia i de la calor generada.
Una solució alternativa seria emprar tècniques de virtualització. Aquestes tècniques, aplicades a un microprocessador, permeten crear particions virtuals que operen en la pràctica com a microprocessadors independents. La virtualització està bastant estesa en els computadors convencionals, però no en els sistemes encastats, àrea de recerca que constitueix una de les línies prioritàries de l’Institut d’Automàtica i Informàtica Industrial (ai2). En concret, l’ai2 té una llarga trajectòria en el desenvolupament d’hipervisors, tècnica de virtualització que dóna uns resultats particularment robustos i eficients.
Fruit del treball desenvolupat durant anys en l’optimització de sistemes encastats d’altes prestacions, l’equip de l’ai2 va desenvolupar el 2008 per al Centre Nacional Francès d’Estudis Espacials (CNES) l’hipervisor de codi obert Xtratum, el qual és una referència en el desenvolupament de sistemes encastats per a satèl·lits.
Actualment, l’ai2 desenvolupa, juntament amb l’empresa EADS Astrium, una versió evolucionada de l’hipervisor Xtratum amb la finalitat d’optimitzar-lo per a operar sobre el processador LEON 3 usat en la nova generació de satèl·lits de l’Agència Espacial Europea (ESA). A més, en l’ai2 es treballa amb l’ESA per a adaptar Xtratum al multiprocessador LEON 4, dissenyat per a satèl·lits de prestacions millors.
Instituto de Automática e Informática Industrial