english  | Home | Impressum | KIT

Projekt ARAMiS

 

 

ARAMiS steht für Automotive, Railway and Avionics Multicore Systems (http://www.projekt-aramis.de/)

ARAMiS hat zum Ziel, durch den Einsatz von Multicore-Technologie in den Mobilitätsdomänen Automobil, Avionik und Bahn die technologische Basis zur weiteren Erhöhung von Sicherheit, Verkehrseffizienz und Komfort zu schaffen. Die nach der Durchführung dieses Projekts gewonnenen Erkenntnisse bilden zudem das unabdingbare Fundament für die erfolgreiche Vernetzung von Embedded Systems zu Cyber Physical Systems (CPS). Vor diesem Hintergrund wird das Projekt einen wichtigen Beitrag zum Erhalt und zur Stärkung der weltweiten Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen der Domänen Automobil, Avionik und Bahn leisten.

 

 

 

 

Technologien

Ausgangslage: Singlecore-Technologie


In der Fahrzeugindustrie, in der Avionik und bei der Bahn werden neue Funktionen zur Realisierung von mehr Sicherheit, Komfort, zur Erhöhung der Verkehrseffizienz und Energieeinsparung über elektronische Steuergeräte realisiert. Zentraler Bestandteil der Steuergeräte sind Mikrocontroller, in denen ein einzelner Prozessorkern (Singlecore-Prozessor) die Softwarealgorithmen ausführt. Der in der Vergangenheit verfolgte Ansatz zur Integration neuer Funktionen war ein zusätzliches Steuergerät vorzusehen. Dieser Ansatz ist bedingt durch Bauraum und Kosten an seine Grenzen der Skalierbarkeit gestoßen. Dies bedeutet, dass zukünftige Steuergeräte mehr Funktionen gleichzeitig ausführen müssen. Darüber hinaus benötigen fortschrittliche Funktionen durch zumeist aufwendige Signalverarbeitung oder zunehmende Vernetzung mit anderen Funktionen und Steuergeräten eine hohe Rechenperformanz.

Die bisher in Steuergeräten verwendete Singlecore-Technologie stößt hier an ihre Leistungsgrenze: Eine weitere Erhöhung der Performanz durch steigende Taktraten ist insbesondere aufgrund der Verlustleistungsdichte und der damit verbundenen Problematik der Wärmeabfuhr nicht möglich. Die durch die Singlecore- Technologie vorgegebenen Grenzen stehen somit letztendlich der Integration fortschrittlicher Funktionen in Fahrzeugen, Flugzeugen und bei der Bahn und damit der weiteren Erhöhung von Sicherheit, Komfort und Verkehrseffizienz entgegen.

Multicore-Technologie als domänenübergreifender Paradigmenwechsel


In klassischen IT Bereichen werden wegen der bekannten Leistungsgrenze von Singlecore-Prozessoren seit einiger Zeit sogenannte Multicore-Prozessoren verwendet. Dort steigt die zur Verfügung stehende Rechenleistung eines Prozessors (CPU) mit der Anzahl der Rechenkerne (Cores). Eine vergleichbare Entwicklung ist vermehrt auch bei Embedded Systems zu beobachten, die einen Anteil von über 90% aller weltweit eingesetzten Prozessoren ausmachen. Abbildung 1 ist zu entnehmen, dass der relative Anteil der in den Mobilitätsdomänen Automobil, Avionik und Bahn eingesetzten Bausteine lediglich unter 10% beträgt. Daher orientieren sich Entwicklung- und Herstellung von Multicore-Hardwarebausteinen eher an den volumenstarken Märkten Consumer, Entertainment und Communications. In diesen Domänen ist der Paradigmenwechsel von Single- zu Multicores in Teilen bereits erfolgreich vollzogen.

 

Veröffentlichungen (mit ITIV-Beteiligung)