Assessment and Design Techniques for Processor-Like Reconfigurable Architectures

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Rosenstiel (†)
• Subject Area: Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
• Term: from 2003 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5408284

Viele der gängigen Ansätze im Bereich der rekonfigurierbaren Rechensysteme sehen in der Rekonfiguration nur die Möglichkeit der Wiederverwendbarkeit eines Bausteins für verschiedene Anwendungen. Die Möglichkeiten, die neuere Architekturen bieten, gehen aber weit über diesen Vorteil hinaus. Sie erlauben insbesondere, durch extrem schnelles Rekonfigurieren (in weniger als einem Taktschritt) zur Laufzeit die Funktionsblöcke eines Bausteins für unterschiedliche Operationen der gleichen Anwendung wiederzuverwenden. Häufiges Rekonfigurieren zur Laufzeit ist dabei Teil der normalen Ausführung. Durch das Schritthalten der Rekonfiguration mit der Ausführung ergibt sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad, der ein neues "Rekonfigurations-Prinzip" begründet. Dieses neue Prinzip, das wir prozessorartige Rekonfiguration nennen, erlaubt es, in einem Taktschritt genau den Teil einer Schaltung, der in diesem Taktzyklus benötigt wird, durch rekonfigurierbare Datenpfade zu realisieren und abzuarbeiten.Wir untersuchen die Vorteile der prozessorartigen Rekonfigurierbarkeit sowohl gegenüber reinen Prozessor- als auch gegenüber konventionellen Hardware-Lösungen und insbesondere gegenüber den FPGAs und wollen diese für Anwendungen nutzbar machen. Als Ausgangspunkt für die Untersuchungen verwenden wir das von uns erstellte CRC-Modell. Das CRC-Modell ist ein sehr allgemeines Modell für prozessorartig rekonfigurierbare Architekturen, das anhand verschiedener Parameter konfiguriert werden kann. (Diese Konfiguration ist nicht mit der Rekonfiguration der Architektur zur Laufzeit zu verwechseln. Diese beiden unterschiedlichen Ebenen der (Re-)Konfiguration begründen die Bezeichung "Configurable Reconfigurable Core" (CRC).) Auf der Grundlage dieses Modells erstellen wir Werkzeuge für die Entwicklung und Bewertung solcher Architekturen, sowie Werkzeuge für die Abbildung von Anwendungen auf diese.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1148: Reconfigurable Computing Systems