Aktororientierte Synthese und Optimierung digitaler Hardware/Software-Systeme auf Systemebene

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Haubelt; Professor Dr.-Ing. Jürgen Teich
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 101967358

Während Entwurfsverfahren sowohl für Hardware als auch für Software auf den niederen Abstraktionsebenen mittlerweile weitgehend automatisiert sind, fehlt es nach wie vor an entsprechenden Verfahren für eingebettete Rechensysteme auf der Systemebene. Dies ist umso bedenklicher, da 80% aller Entscheidungen im Entwurfsprozess auf dieser Ebene getroffen werden. Diese Entscheidungen besitzen einen enormen Einfluss auf die Optimalität der entwickelten Produkte. Schlimmer noch lassen sich Fehlentscheidungen in späteren Entwurfsphasen nicht mehr mit vertretbarem Aufwand revidieren. Ohne automatisierte Entwurfsverfahren auf hohen Ebenen wird es kaum gelingen, alternative Entwurfsentscheidungen frühzeitig zu untersuchen und somit die Entwurfsqualität nachhaltig zu verbessern. In diesem Forschungsvorhaben sollen daher Methoden zur Synthese und zur Optimierung von eingebetteten Systemen auf Systemebene entwickelt werden. Ein Dilemma besteht heute darin, dass es zuviel kosten würde, die Eigenschaften verschiedener Entwurfspunkte nach deren Implementierung zu bestimmen. Umgekehrt kann es sein, dass die Entwurfsqualität ohne Synthese viel zu schlecht und ungenau abgeschätzt wird. Um das Dilemma zu überwinden, wollen wir folgenden Ansatz verfolgen: Ausgehend von einer aktorbasierten Beschreibung der Anwendung werden Verfahren zur automatischen Entwurfsraumexploration untersucht, um unterschiedliche, aber dennoch optimale Lösungen identifizieren zu können. Um dies effizient durchzuführen, bestimmen wir zunächst das zugrunde liegende Berechnungsmodell der Anwendung, um somit Zugang zu automatisierten domänenspezifischen Optimierungs- und Syntheseschritte auf tieferen Abstraktionsebenen zu erhalten. Durch diesen Ansatz ist zu erwarten, dass die Entwurfsqualität, insbesondere zeitliche Eigenschaften, Energieverbrauch, Kosten etc., verlässlicher analysiert bzw. abgeschätzt werden. Wir hoffen mit dieser Methodik einen Meilenstein zu setzen in der Entwurfsautomation auf Systemebene.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen