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Prozessorarchitekturen für rechenstarke eingebettete Systeme

Bereich
Computer Microsystems
Fachrichtung
Technische Informatik, Elektrotechnik/Datentechnik
Art
IV2
Dozent
Andreas Koch
Voraussetzungen
Grundkenntnisse digitaler Logik (TGDI1), Prozessorarchitektur (TGDI2), Designmethoden und -werkzeuge (Kanonik CMS), Programmierkenntnisse in C und VHDL/Verilog
Inhalt
Auch in eingebetteten Systemen werden immer höhere Rechenleistungen benötigt, die von Standardprozessoren nicht ausreichend effizient zur Verfügung gestellt werden kann. In der Veranstaltung werden dazu vier alternative Realisierungsmöglichkeiten vorgestellt. Dabei handelt es sich zunächst um einen Prozessor mit festem Befehlssatz, der durch Ausnutzung einer Very Long Instruction Word-Architektur (VLIW) einen höheren Grad der Parallelverarbeitung erreicht. Anschliessend werden Methoden vorgestellt, die Prozessorarchitektur immer feiner an den Problembereich anzupassen. Hier geht es dann um Prozessoren mit konfigurierbaren und rekonfigurierbaren Befehlssätzen, bis hin zu adaptiven Computern, bei denen die Struktur der Recheneinheit fast völlig frei an die aktuelle Anwendung angepasst werden kann. Die Vorlesungen wechseln sich mit praktischen Arbeiten an den für all diese Technologien erforderlichen modernen CAD-Werkzeugen ab.
Literatur
Embedded Computing. A VLIW Approach to Architecture, Compilers and Tools von Joseph A. Fisher, Paolo Faraboschi, Cliff Young; Ausgewähltes Arbeitsmaterial (Datenblätter etc.)
Credits
3.0
Ort
S2|02, C120
Zeit
Mi 16:15-17:55 Uhr
Anmeldung
Für diese Veranstaltung ist unbedingt eine Anmeldung über das WebReg-System erforderlich (jetzt eröffnet).
Klausuren
Die Veranstaltung wird vorlesungsbegleitend in Form von zwei Teilklausuren geprüft. Diese werden geschrieben am Fr, 08.12.06 von 17:15-18:00 Uhr im S2 02 | C205 und am Di, 30.01.07, 17:15-18:00 Uhr im S2 02 | C205. Bitte stellen Sie sicher, dass Sie, falls für Ihren Studiengang erforderlich, bei der entsprechenden Stelle zur Prüfung angemeldet sind. Das WebReg ist dafür nicht ausreichend!

Vorlesungsfolien

1. Vorlesung: Einleitung und Parallelität auf Instruktionsebene
Schwarz-Weiß

2. Vorlesung: Very Long Instruction Word-Prozessoren (korrigiert)
Schwarz-Weiß

3. Vorlesung: Compilierung für VLIW-Prozessoren (korrigiert)
Schwarz-Weiß

4. Vorlesung: Compilierung und Beispiele für VLIW-Prozessoren
Schwarz-Weiß

5. Vorlesung: Konfigurierbare Prozessoren
Schwarz-Weiß

6. Vorlesung: Befehlssatzerweiterung mit TIE
Schwarz-Weiß

7. Vorlesung: Rekonfigurierbare Prozessoren (2x korrigiert)
Schwarz-Weiß

8. Vorlesung: Programmierung in Stretch-C (korrigiert)
Schwarz-Weiß

9. Vorlesung: Entwurf mit rekonfigurierbaren Prozessoren (korrigiert)
Schwarz-Weiß

10. Vorlesung: Einführung in adaptive Computer
Schwarz-Weiß

11. Vorlesung: Architektur und Entwurf für adaptive Computer
Schwarz-Weiß

12. Vorlesung: Programmierung Adaptiver Computer
Schwarz-Weiß Skript

13. Vorlesung: Programmierung des Cell-Prozessors (IBM Vortrag)
Programmierung und Linux Anwendungsbeispiel Demo 1 Demo 2 Demo 3

14. Vorlesung: Hardware des Cell-Prozessors (IBM Vortrag)
Vortrag Cell-Programmierwettbewerb

Aufgaben für praktische Entwicklungsarbeiten

Leitfaden zur Rechnerumgebung des FG ESA

1. Aufgabenblatt: VLIW

2. Aufgabenblatt: Konfigurierbare Prozessoren

3. Aufgabenblatt: Rekonfigurierbare Prozessoren

4. Aufgabenblatt: Adaptive Rechner

Materialsammlung für praktische Arbeiten

Beschreibung des HP/STM Lx Prozessors (ISCA'00)

Dokumentation zu VEX inklusive Assemblerübersicht

Material für 1. Aufgabe (VLIW)

Material für 2. Aufgabe (Konfigurierbare Prozessoren)

Material für 3. Aufgabe (Rekonfigurierbare Prozessoren)

Material für 4. Aufgabe (Adaptive Rechner)