Entwicklung effizienter, zuverlässiger VLSI-Architekturen mittels ebenenübergreifender Zuverlässigkeitsbetrachtung am Beispiel drahtloser Kommunikation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Norbert Wehn
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 181595864

Die Verkleinerung der Strukturgrößen verringert die Zuverlässigkeit der Bauelemente in eingebetteten Systemen. Mit bisherigen Techniken zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden neue Technologien unrentabel. Deshalb wird die Zuverlässigkeit in Zukunft eine der größten Herausforderungen darstellen. Um kostengünstige, zuverlässige Gesamtsysteme bei Tolerierung von Fehlern auf Bauelementebene zu ermöglichen, sind alle Ebenen von der Mikroarchitektur bis zur Anwendung in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Methodik, die die Systemebenen gemeinsam betrachtet und dabei Systemgüte, Zuverlässigkeit und Implementierungskosten gegeneinander abwägt. Als Beispielanwendung dient die drahtlose Kommunikation. Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit liegt auf folgenden Gebieten: Entwicklung adaptiver Zuverlässigkeitstechniken mit minimalem Kosten, vor allem Energiekosten, durch Ausnutzung von algorithmischer Fehlertoleranz; Untersuchung der Abhängigkeiten zwischen Zuverlässigkeit auf Komponentenebene sowie dem Systemverhalten, wobei insbesondere der aktuelle Systemzustand und die sich zur Laufzeit ändernde Dienstgüteanforderung ausgenutzt werden; Entwicklung einer entsprechenden Kontrollstrategie, die zur Laufzeit die drei Dimensionen (Dienstgüte, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz) berücksichtigt, um dadurch die Zuverlässigkeit des gesamten Systems bei minimalem Zusatzaufwand zu gewähren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1500: Entwurf und Architekturen verlässlicher Eingebetteter Systeme