MultiCore-Prozessoren für sparsamere Autos und sicherere Flugzeuge durch EU-Projekt MERASA
Wettbewerbsfähigkeit Europas als Ziel
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Berücksichtigung harter Echtzeit-Anforderungen durch den Prozessorentwurf
Die Taktzyklen, die ein Programm bei der Ausführung benötigt, müssen für den schlimmsten Fall genau ausgezählt werden. Dazu gehört, dass es möglichst keine Arbitrierungen und Spekulationen im Prozessor gibt. Deshalb sind die heutigen CPUs für Embedded-Echtzeit- Systeme relativ einfach.
Arbitrierungen, Spekulationen aber auch Mehrfädigkeit und mehrere Cores können dazu führen, dass bei der WCET-Analyse, bei der immer der längste Ausführungspfad bestimmt werden muss, die errechnete maximale Ausführungszeit um ein Vielfaches höher ist als die durchschnittliche Ausführungszeit. Standardprozessoren sind jedoch im Hinblick auf die durchschnittliche Ausführungszeit eines Programms hin optimiert. Das hilft den Firmen im Automobil- und Flugzeugbau jedoch nicht weiter, da die Sicherheitsstandards eine garantierte Echtzeit-Fähigkeit fordern und damit gegebenenfalls Prozessoren verbaut werden müssen, die viel zu komplex, zu hoch getaktet und damit teurer sind als notwendig. Das im MERASA-Projekt verfolgte Ziel ist es, Multicore- Prozessortechniken zu entwickeln, die eine möglichst effiziente WCET-Analyse ermöglichen, d.h., bei denen die Ausführungszeit im schlimmsten Fall möglichst nahe bei der durchschnittlichen Ausführungszeit liegt. Zudem soll die Leistungsfähigkeit deutlich über derjenigen der aktuellen Embedded- Prozessoren liegen.
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Die im MERASA-Projekt verfolgte Lösung ist es, die Multicore-Technologie – also die Technik, mehrere vollständige Prozessoren auf einem Chip zu verbauen – für Embedded-Prozessoren zu nutzen, die solchen harten Echtzeit-Anforderungen genügen. Dafür werden an der Universität Augsburg und am Barcelona Supercomputing Center neue echtzeitfähige Prozessorstrukturen entwickelt und prototypisch implementiert. An der Universität Augsburg wird weiterhin die zugehörige echtzeitfähige Betriebssystem- Software entwickelt.
- Wettbewerbsfähigkeit Europas als Ziel
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- Berücksichtigung harter Echtzeit-Anforderungen durch den Prozessorentwurf
