Forschung

Software Schnittstellen für Hardwarebeschleuniger in Heterogenen Systemen

Die Anforderungen an eingebettete Systeme steigen rapide, was zu einem immer höheren Bedarf an Rechenleistung führt, der durch heteroegene Hardwarebeschleuniger gedeckt wird. Software-Schnittstellen müssen in der Lage sein, verschiedene Anwendungen den Beschleunigern zu zuweisen und gleichzeitig Aufgaben auf einem Beschleuniger zu priorisieren, um so eine effiziente Nutzung der Hardwareressourcen zu ermöglichen. Gleichzeitig muss die Schnittstelle in der Lage sein, sich an Änderungen der zugrundeliegenden Beschleuniger-Architektur anzupassen.

Isolierte Anwendungen in Automotiven Systemen

In den heutigen Fahrzeugen wird bereits eine große Anzahl von Hardware und Software von Drittanbietern verwendet. Die Isolierung dieser Anwendungen führt zu einfacheren und schnelleren Genehmigungs- und Aktualisierungszyklen und verbessert auch die Benutzerfreundlichkeit, da mehr Anwendungen von Drittanbietern angeboten werden können. Diese Anwendungen benötigen jedoch weiterhin Zugang zur Fahrzeugkommunikation. Die Beschränkung der Anwendungen auf die Signale, die sie benötigen, erfordert schnelle, flexible und sichere Isolationsmechanismen.

Isolierte und dynamische Serverless Services mit niedrigem Overhead

Moderne eingebettete Systeme verwenden häufig Service-orientierte Architekturen, um die Kommunikation zwischen Teilnehmern zu ermöglichen. Während die Aufteilung der Funktionalität in kleine und separate Anwendungen die Wiederverwendbarkeit erhöht und gleichzeitig die Komplexität reduziert, erhöht die Isolierung jeder Anwendung den Kommunikationsaufwand. Das Verschieben von Anwendungen in serverless Runtimes verspricht, die Lücke zwischen Isolation und Leistung zu schließen.

Studentische Arbeiten
Titel	Typ	Datum
Multi-Level Scheduler für Beschleuniger in verteilten Systemen	Bachelor- / Masterarbeit	ab 07 / 2023

HiWi-Stellen
Titel	Eintrittstermin
Entwicklung von Softwarekomponenten für Edge-Systeme	ab 07 / 2023

Betreute studentische Arbeiten

- MA: AI-Accelerator as a Service for Heterogeneous E/E-Architectures

Publikationen

2023

Policy-Based Task Allocation at Runtime for a Self-Adaptive Edge Computing Infrastructure
Betancourt, V. P.; Kirschner, M.; Kreutzer, M.; Becker, J.
2023. 2023 IEEE 15th International Symposium on Autonomous Decentralized System (ISADS), 8 S., Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ISADS56919.2023.10092022

Modular Hardware/Software Architecture for Edge Units in Highly Flexible Manufacturing Systems
Schade, F.; Kreutzer, M.; Mühlbeier, E.; Gerlitz, E.; Gönnheimer, P.; Fleischer, J.; Becker, J.
2023. Procedia CIRP, 120, 601–606. doi:10.1016/j.procir.2023.09.045

2022

Comparison of Artificial and Spiking Neural Networks for Ambient-Assisted Living
Nitzsche, S.; Pachideh, B.; Neher, M.; Kreutzer, M.; Link, N.; Theurer, L.; Becker, J.
2022. Conference Proceedings: 2022 Smart Systems Integration (SSI), 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SSI56489.2022.9901412

A hardware/software co-design approach to prototype 6G mobile applications inside the GNU Radio SDR Ecosystem using FPGA hardware accelerators
Karle, C. M.; Kreutzer, M.; Pfau, J.; Becker, J.
2022. HEART2022: International Symposium on Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies, Tsukuba Japan, June 9 - 10, 2022, 33–41, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3535044.3535049