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Projekt
Modellierung von Performanz und Energieverbrauch von speichernahen Rechnerarchitekturen für Computer-Vision-Anwendungen
Antragstellerin
Professorin Dr.-Ing. Diana Goehringer
Fachliche Zuordnung
Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545776403
Ein großer Teil der Ausführungszeit und der Energiekosten moderner datenintensiver Algorithmen entfällt auf den Datentransport zwischen Speichereinheiten und Rechenkernen. Neue Rechenparadigmen wie Near- und In-Memory-Computing verringern den Energiebedarf für den Datentransport, indem die Verarbeitungseinheiten neben oder sogar in den Speichereinheiten untergebracht werden. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Computerlösung, wie sie von der Forschungsgruppe Mod4Comp angestrebt wird. Das Projekt innerhalb von Mod4Comp konzentriert sich auf einen neuartigen Ansatz für die Modellierung, Simulation und Hardware-Generierung von speichernahen Rechnerarchitekturen (NMAs). Es werden Algorithmen des maschinellen Lernens (ML) untersucht und umgesetzt, um Rechenkerne für NMAs und deren beste Position innerhalb der Speicherhierarchie des Prozessors (L1-, L2, L3-Cache, Hauptspeicher) zu identifizieren, so dass die Energieeffizienz und die Rechenleistung der Gesamtanwendungen optimiert wird. Für die Evaluierung wird eine Bibliothek von Proxy Apps für Anwendungen aus den Bereichen Computer-Vision (CV) und Embedded Artificial Intelligence (AI) erstellt. Leistungs- und Energiemodelle für NMAs werden entworfen und mit Hilfe von Simulationen sowie eines FPGA-Prototyps validiert. Die Ergebnisse von einem anderen Projekt, d.h. die CV- und Embedded AI Proxy Apps, die ML-gestützten Algorithmen zur Identifizierung und Lokalisierung von NMAs innerhalb der Speicherhierarchie des Prozessors, das Hardware-Generierungs-Framework für NMAs und die Leistungs- und Energiemodelle werden in enger Zusammenarbeit mit den anderen Projekten der Forschungsgruppe in den ganzheitlichen Mod4Comp-Modellierungsworkflow integriert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
