FG Rechnersysteme

Fachgebiet Rechnersysteme

Fachgebiet Rechnersysteme

 

Prozessoren dringen in alle Bereiche des Alltagsleben vor und werden dort oft in technische Systeme wie zum Beispiel Smartphones oder Steuereinheiten im Auto eingebettet.

Die verschiedenen Forschungsfelder des Fachgebiets Rechnersysteme folgen alle dem Leitbild, den Entwurf und die Nutzung von solchen Eingebetteten Systemen so einfach wie möglich zu gestalten. Das bedeutet insbesondere, dass der Anwender/Entwerfer auf einem möglichst hohen Abstraktionsniveau arbeiten soll und dass er mit möglichst wenig Detailwissen arbeitsfähig wird.

Wesentliches technologisches Hilfsmittel unserer Arbeiten sind FPGAs, bzw. allgemeiner rekonfigurierbare Bausteine.

  • FPGA basierte System-on-Chip Entwurfssysteme
    FPGAs sind in den letzten Jahren kontinuierlich günstiger geworden und haben mittlerweile ein Preisniveau erreicht, welches es erlaubt, diese Bausteine ganz regulär für die Implementierung von System-on-Chip (SoC) zu verwenden. Dazu haben wir das eigene SoC-Kit SpartanMC entwickelt.
  • Mikroarchitekturen für adaptive Prozessoren
    Im Rahmen unserer AMIDAR Aktivitäten erforschen wir neuartige Mikrorarchitekturen, die eine Adaption zur Laufzeit besonders gut unterstützen.
  • Coarse Grained Reconfigurable Arrays
    Mit diesen Rekonfigurierbaren Schaltungen können Anwendungen sehr gut beschleunigt werden. Sie lassen sich wesentlich schneller takten als FPGAs, sind aber annähernd so flexibel wie diese. Wir forschen an Werkzeugen zur Herstellung und Programmierung anwendungsspezifischer CGRAs.
  • Compiler gestützte Erzeugung von HW-Beschleunigern
    Unser PIRANHA-Plugin für die GCC-Toolchain analysiert automatisch Anwendungscode, selektiert die am häufigsten durchgeführten Schleifen und transformiert diese automatisch in einen HW-Beschleuniger. Der Anwender muss dazu weder den Code anfassen, noch besondere Kenntnisse im HW-Entwurf mitbringen.
  • Neue Technologien für Rekonfigurierbare Systeme
    Neue Speichertechnologien wie z.B. Memristoren erlauben eine sehr viel kompaktere Realisierung von FPGAs als bei der Verwendung von SRAM-Zellen. Dies ergibt sich aus der 3D Integration (Speicherzellen über den aktiven CMOS Bereichen). Gleichzeitig müssen die Basis-Schaltungen von FPGAs neu entworfen werden, um mit den zu erwartenden Defekten umzugehen.

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