SPP 1148:  Rekonfigurierbare Rechensysteme

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471871

Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Erforschung von Grundlagen für den Entwurf von Rechensystemen, die die Fähigkeit besitzen, ihr Verhalten und ihre Struktur aus Effizienz- und Optimalitätsgründen an sich ändernde Anforderungen, Betriebs- und Umgebungsbedingungen dynamisch anzupassen, z.B. an neue Protokolle und Standards, andere physikalische Randbedingungen oder veränderliche Optimierungsziele. Aufgrund immer kürzer werdender Lebenszeiten von technischen Produkten werden solche Systeme mit der Fähigkeit der Rekonfigurierbarkeit auf unterschiedlichen Granularitätsebenen der Hardware immer wichtiger, denn nur sie sind in der Lage, für ein zur Entwurfszeit oft noch unklares Spektrum an unterschiedlichen Anforderungen jeweils optimale Lösungen zu bieten und hohe Redesign-Zeiten zu vermeiden. Auch lassen sich mit rekonfigurierbaren Lösungen, insbesondere in Verbindung mit geringen Stückzahlen, die Produktionskosten optimieren. Mit den erwarteten Erkenntnissen können in der Zukunft wiederum Ideen für neue Produkte entstehen, so z.B. selbstrekonfigurierende oder gar selbstheilende Rechensysteme.Als zentrale Problembereiche im Zusammenhang mit dem Entwurf rekonfigurierbarer Rechensysteme werden im Schwerpunktprogramm die Themenkomplexe Mechanismen und Effizienz der Rekonfiguration, Sprachen und Modelle, Entwurfsmethodik sowie Architekturen und Anwendungen untersucht.Der erfolgreiche Einzug von rekonfigurierbaren Rechensystemen in technische Produkte von morgen, die durch den rasant wachsenden Markt eingebetteter elektronischer Systeme bestimmt sind, bedarf der Zusammenführung und Kooperation eines interdisziplinären Teams von Spitzenforschergruppen, bestehend aus Technologen (System-on-a-Chip (SoC)-Technologie, Analog/Digital-Design), aus Rechnerarchitekten (Multiprozessortechnik, fehlertolerantes Rechnen), aus Experten im Bereich der systemnahen Programmierung (Compiler, Betriebssysteme), aus Anwendern (z.B. Signal- und Bildverarbeitung) sowie aus Experten im Bereich der Entwurfsmethodik für heterogene Systeme (Modellierung, Partitionierung, Scheduling, usw.). Das Schwerpunktprogramm soll es ermöglichen, dass Deutschland eine führende Rolle im Bereich rekonfigurierbarer Rechensysteme einnimmt. Es ist zu erwarten, dass die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Schwerpunktprogramms dazu beitragen werden, rekonfigurierbare SoC-Technologie für ein breites Feld von Anwendungen in der Zukunft effizient nutzbar zu machen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme

Projekte

• Adaptives Laufzeitsystem mit intelligenter Allokation für dynamisch rekonfigurierbare Funktionsmuster und optimierte Interface-Topologien (Antragsteller Müller-Glaser, Klaus D. )
• AMoC: Adaptive Multiprocessor on Chip (Antragsteller Bobda, Christophe )
• Automatisierte Rekonfigurierung von Schnittstellen in eingebetteten Systemen (Antragsteller Hardt, Wolfram )
• Bewertungs- und Entwurfsverfahren für prozessorartig rekonfigurierbare Architekturen (Antragsteller Rosenstiel, Wolfgang )
• Dynamisch rekonfigurierbare Systeme für generische funkbasierte Sensornetzwerke (Antragsteller Glesner, Manfred )
• Dynamisch rekonfigurierbarer Coprozessor für Netzwerkprozessoren (Antragsteller Maehle, Erik )
• Entwicklung und Synthese einer adaptiven multigranularen rekonfigurierbaren Hardwarearchitektur für dynamische Funktionsmuster (Antragsteller Becker, Jürgen )
• Entwicklung von hierarchisch orientierten Methoden und Werkzeugen für den Test und Selbsttest hochintegrierter Systeme (SoCs) (Antragsteller Vierhaus, Heinrich Theodor )
• Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Minimierung von Rekonfigurationskosten (Antragstellerin Merker, Renate Ruth )
• Entwurf einer dynamisch rekonfigurierbaren Plattform für Kanalcodierungsverfahren zukünftiger Mobilfunksysteme (Antragsteller Wehn, Norbert )
• Entwurf einer universellen rekonfigurierbaren Architektur für Visual Computing (Antragsteller Straßer, Wolfgang )
• Entwurfsraumanalyse und Optimierung von Rekonfigurationsverfahren für dynamisch rekonfigurierbare Rechnersysteme (Antragsteller Glesner, Manfred )
• Koordination und Infrastruktur, Arbeitsgruppen und Berichtskolloquien des DFG-Schwerpunktprogramms "Rekonfigurierbare Rechensysteme" (Antragsteller Teich, Jürgen )
• Modelle und Algorithmen für hyperrekonfigurierbare Hardware (Antragsteller Middendorf, Martin )
• Operating Systems for Dynamically Reconfigurable Hardware: From Programming To Execution Models (Antragsteller Platzner, Marco )
• Optimierung auf rekonfigurierbaren Rechensystemen (Antragsteller Schmeck, Hartmut )
• Polymorphe Objekte für den Entwurf dynamisch rekonfigurierbarer FPGAs (Antragsteller Nebel, Wolfgang )
• ReCoNets-Entwurfsmethodik für eingebettete Systeme bestehend aus kleinen Netzwerken hardwarerekonfigurierbarer Knoten und -Verbindungen (Antragsteller Teich, Jürgen )
• ReCoNodes-Optimierungsmethodik zur Steuerung hardwarekonfigurierbarer Knoten (Antragsteller Fekete, Sándor ;  Teich, Jürgen )
• ReCoNodes-Optimierungsmethodik zur Steuerung hardwarekonfigurierbarer Knoten (Antragsteller Teich, Jürgen )
• Rekonfigurierbare Controller (Antragsteller Kasper, Roland )
• Rekonfigurierbare Komponenten für anwendungsspezifische Prozessorarchitekturen (Antragsteller Noll, Tobias G. )
• Rekonfigurierbares Rechensystem für Video-basierte Fahrerassistenzsysteme im Automobil (Antragsteller Stechele, Walter )
• Temporale Partitionierung und Temporale Platzierung beim Entwurf rekonfigurierbarer Rechensysteme (Antragsteller Rammig, Franz-Josef )
• Transiente Leistungsbewertung und Aufbau eines dynamisch rekonfigurierbaren Multiprozessor- bzw. Multi-FPGA-Systems (Antragsteller Hommel, Günter )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Jürgen Teich