PC-Messtechnik Rechnerarchitekturen - heterogen und rekonfigurierbar

Sie weisen in einer interessanten Applikation mit FPGAs der Zynq-7000-Plattform bereits auf die Anforderungen künftiger heterogener, rekonfigurierbarer Rechnerplattformen hin: Manuel Hofmann, Regional Product Engineer bei National Instruments Deutschland (links) und Rahman Jamal, Technology  and Marketing Director Europe bei National Instruments.
Sie weisen in einer interessanten Applikation mit FPGAs der Zynq-7000-Plattform bereits auf die Anforderungen künftiger heterogener, rekonfigurierbarer Rechnerplattformen hin: Manuel Hofmann, Regional Product Engineer bei National Instruments Deutschland (links) und Rahman Jamal, Technology and Marketing Director Europe bei National Instruments.

In vielen Bereichen der industriellen Datenauswertung und -bearbeitung werden immer mehr modulare und sehr flexible Processing-Einheiten benötigt. Ein neuer Lösungsansatz kann hier Abhilfe schaffen: nämlich auf Basis rekonfigurierbarer und heterogener Rechnerplattformen.

Gerade in Embedded-Systemen nutzen die Entwickler eine Vielzahl von Rechen- und Verarbeitungselementen für ihre applikationsspezifischen Anwendungen. Diese Verarbeitungselemente können einfache Mikrocontroller ebenso sein wie High-speed-Multicore-Prozessoren neuester Bauart. Jede dieser Processing-Varianten hat ihre typspezifischen Vor- und Nachteile, die meist sogar von Anwendung zu Anwendung unterschiedlich gewichtet sein können.

Besonders in der Mess-, Regelungs- und Automatisierungstechnik fallen oftmals sehr unterschiedliche Verarbeitungs-Aufgabenstellungen an, die von der einfachen Messwertaufzeichnung bis hin zu sehr komplexen mathematischen Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungs-Routinen reichen können. Aus diesem Grund nutzen viele Anwender moderne Multicore-Prozessoren, aber auch in zunehmendem Maße sehr gerne heterogen aufgebaute Rechner-Plattformen, weil sich dadurch insbesondere ein noch höheres Maß an Flexibilität sowie auch an ausbaubarer Modularität und damit an Zukunftssicherheit bietet.

Ebenso kann es für Verarbeitungs-Anwendungen, die sehr flexibel in Bezug auf die Art der zu verarbeitenden Daten bzw. die notwendige Verarbeitungsgeschwindigkeit sein müssen, dass man sogar zu Prozessoren externe Rechen-Infrastrukturen, beispielsweise FPGAs, hinzunimmt.

Diese Aspekte bezüglich der Architekturen künftiger Rechnerplattformen hat beispielsweise National Instruments bereits im Visier. Das Unternehmen verfügt über eine recht große Erfahrung im Verarbeiten unterschiedlicher Programm- und Daten-Kategorien ebenso wie über praxisgerechtes Know-how in der Anwendung von FPGAs. Dort hat man deshalb auch den Trend hin zu rekonfigurierbaren heterogenen Rechnerplattformen als ein wichtiges Zukunftsthema aufgegriffen. Mit dem Begriff "heterogene Rechnerplattformen" ist dabei die Zusammenarbeit von Prozessoren und Controllern mit externen Zusatz-Verarbeitungseinheiten gemeint.

Erste Lösungsansätze, um derartige flexible Architekturen zu realisieren, zeigte das Unternehmen auf der Embedded-World-Fachmesse, als beispielsweise eine sehr flexible und vor allem rekonfigurierbare Hochgeschwindigkeits-Verarbeitung mit der Zynq-7000-FPGA-Plattform in einer ersten Realisierung demonstriert wurde.

Diesen Trend und weitere interessante Ausblicke in Bezug auf künftige Anforderungen an flexible, modulare und schnelle Verarbeitungsarchitekturen stellt das Unternehmen übrigens in einer sehr interessanten Broschüre vor. Sie nennt sich „Technologieausblick – Embedded-Systeme 2013“ und steht unter ni.com/eso zum Download zur Verfügung.