Architekturen

Eine Architektur beschreibt die strukturale Komposition eines Systems aus seinen Komponenten. MPSoC Komponenten umfassen RISC CPU-Kerne, Speicher- und I/O-Controller, DMA Einheiten, Hardware-Beschleuniger und Coprozessoren sowie standardisierte Schnittstellen zur Verbindung der Komponenten. Abhängig von den Anforderungen aus der Anwendung werden Komponenten in unterschiedlicher Zahl und Zusammensetzung zu MPSoC Architekturen verbunden.

Internet packet processing

• MUCOS (finished)
  Scalable Routing Platform for Demonstrating Model-Based Software Development Flow
• FlexPath (finished)
  Network processor architectures with flexible data paths
• NPU100 (finished)
  Design of a Network Processor Datapath for 100Gbit/s Carrier Grade Ethernet

Visual Computing

• AutoVision (finished)
  A Run-time Reconfigurable MPSoC Architecture for Future Driver Assistance Systems

Self-adaptive workload, reliability and power optimization

• ASoC (finished)
  Autonomic Systems on Chip
• InvasIC B3
  Invasive Loosely-Coupled MPSoCs
• EndorA
  Energy Efficient Design of a Future Oriented E/E-Architecture
• RELY
  Design for RELIABILITY of SoCs for Applications

Thread Management & Message Passing

• MAPCO
  Multicore Architecture and Programming Model Co-Optimization

Software Defined Radio (SDR)

• PROTON (finished)
  Software Defined Radio platform for automotive telematics applications

I/O Virtualization

• VirTherm 3D
  Communication Virtualization Enabling Systen Management for Dependable 3D MPSoCs
• ARAMiS
  Automotive, Railway and Avionic Multicore System

CPU Data-/Controlpath Protection against transient Runtime and Single Event Upsets

• AIS (finished)
  Autonome Integrierte Systeme

FPGA Demonstrator Platforms for Multicore

• OpTiMSoC
  Open Tiled Manycore System-on-Chip
• InvasIC Z2
  Validation and Demonstrator

Network-on-Chip (NoC):

Multi-topology hierarchical NoC

• InvasIC B5
  Invasive NoCs - Autonomous, Self-Optimising Communication Infrastructures for MPSoCs
• RapidMPSoC (finished)
  Rapid system prototyping and plattform-based design for mixed-signal multi-processor SoC: Future on-chip communication structures

3D NoC

• NEEDS
  Interconnection Networks for 3D-ICs

Methoden

Methoden beschreiben die konzeptionellen Ansätze zum Erreichen eines gesetzten Optimierungsziels. Zum Beispiel kann die Zuverlässigkeit eines technischen Systems durch Verdreifachung einzelnen Komponenten mit anschliessender Mehrheitsentscheidung aufgrund der Ergebnisse erreicht werden (Triple Modular Redundancy). Alternativ kann man auch maschinelle Lernverfahren zur Erkennung von Abweichungen vom Normverhalten als Teil eines insgesamt selbst-organisierenden Systems verwenden. Wir haben hier zwei unterschiedliche systematische Vorgehensweisen, Methoden, zur Erreichung des gleichen Ziels. Methoden sind grundsätzlich nicht isoliert oder unabhängig von Architekturen oder Werkzeugen zu sehen. Häufig sind Methoden mit den Architekturen oder mit den Werkzeugen, die sie umsetzen, verknüpft.

Invasive Computing

• InvasIC B3
  Invasive Loosely-Coupled MPSoCs
• InvasIC B5
  Invasive NoCs - Autonomous, Self-Optimising Communication Infrastructures for MPSoCs
• InvasIC C2
  Simulation of Invasive Applications and Invasive Architectures
• InvasIC D1
  Invasive Software-Hardware Architectures for Robotics

Reconfigurable Computing

• PROTON (finished)
  Software Defined Radio platform for automotive telematics applications
• ARAMiS
  Automotive, Railway and Avionic Multicore System
• AutoVision (finished)
  A Run-time Reconfigurable MPSoC Architecture for Future Driver Assistance Systems
• FlexPath (finished)
  Network processor architectures with flexible data paths

Bio-inspired Techniques for Self-Organization

• ASoC (finished)
  Autonomic Systems on Chip

Fault Tolerance

• AIS (finished)
  Autonome Integrierte Systeme

Hardware-based Machine Learning

• ASoC (finished)
  Autonomic Systems on Chip

Energy/Power Management

• EndorA
  Energy Efficient Design of a Future Oriented E/E-Architecture

FPGA Prototyping

• InvasIC Z2
  Validation and Demonstrator
• OpTiMSoC
  Open Tiled Manycore System-on-Chip

Werkzeuge

Simulations-Werkzeuge auf hohen Abstraktionsebenen des Hardware / Software Systementwurfs ermöglichen ein frühes Feedback auf gemachte Entwurfsentscheidungen. Quantitative Bewertungen werden nicht nur für die Zielvorgaben der Leistungsparameter eines Systems (Datendurchsatz, Transaktionsverzögerung, Betriebsfrequenz), sondern auch für Energieverbrauch und Zuverlässigkeitsmasse ermittelt. Die schnelle Bewertung unterschiedlicher Architekturalternativen ermöglicht MPSoC Entwicklern die Exploration eines wesentlich grösseren Entwurfsraums, als dies durch aufwändigere Realisierungen auf tieferen Abstraktionsebenen der Fall ist.

Simulation-based Design Space Exploration of MPSoC

• McSIM
  Trace-driven simulator for multiprocessor systems-on-chip
• EndorA
  Energy Efficient Design of a Future Oriented E/E-Architecture
• TAPES (finished)
  Trace-based Architecture Performance Evaluation with SystemC

Software Performance Estimation

• SciSim (finished)
  SciSim

Vulnerability Analyse für Soft-Errors

• Soft Error Rate Estimation (finished)
  Soft Error Rate Estimation