dc.identifier.uri |
http://dx.doi.org/10.15488/10730 |
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dc.identifier.uri |
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/10808 |
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dc.contributor.author |
Giesemann, Florian
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eng |
dc.date.accessioned |
2021-04-06T09:20:55Z |
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dc.date.available |
2021-04-06T09:20:55Z |
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dc.date.issued |
2021 |
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dc.identifier.citation |
Giesemann, Florian: TUKUTURI: eine dynamisch selbstrekonfigurierbare Softcore Prozessorarchitektur. Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, Diss., 2021, xxi, 193 S. DOI: https://doi.org/10.15488/10730 |
eng |
dc.description.abstract |
Der Entwurf von Systemen zur digitalen Signalverarbeitung stellt den Entwickler
vor stetig wachsende Herausforderungen, die durch zunehmende Komplexität von
Anwendungen und die dafür benötigte Steigerung der Leistungsfähigkeit
eingebetteter Systeme verursacht werden. Ein weiterer Aspekt neben der
Leistungsfähigkeit ist die Flexibilität, die es erlaubt, Anwendungen und
Algorithmen auch nach Auslieferung eines Systems zu verändern.
Diese kann zum einen durch Verwendung von FPGAs erreicht werden, die eine
Rekonfiguration der Hardware ermöglichen. Zum anderen können prozessorbasierte
Systeme verwendet werden, die Flexibilität durch Programmierbarkeit
bereitstellen. Anwendungsspezifische Anpassungen der Prozessorarchitektur und
ein hohes Maß an paralleler Datenverarbeitung, beispielsweise durch
VLIW-Prozessoren, stellen dabei Mittel zum Erreichen hoher Leistungen
dar.
Das Thema dieser Arbeit ist die Untersuchung eines Entwurfsprozesses für
anwendungsspezifische Prozessorsysteme. Dieser basiert auf einem flexiblen
SIMD-VLIW-Prozessor, der in großem Umfang konfiguriert und durch zusätzliche
Hardwaremodule erweitert werden kann. Zur Exploration des Entwurfsraums werden
Werkzeuge zur Analyse von Prozessorkonfigurationen in realen Anwendungen
bereitgestellt sowie Methoden zur automatisierten Adaption der Architektur auf
Basis dieser Analyseergebnisse untersucht. Die Kompilierung von Anwendungen für
VLIW-Architekturen wird aufgrund der kombinatorischen Komplexität üblicherweise
mittels statischer Heuristiken durchgeführt, wodurch eine optimale Adaption an
flexible Architekturen erschwert werden kann. Daher werden hier dynamische
Methoden zur Codegenerierung, die auf evolutionären Algorithmen basieren,
untersucht.
Die Umsetzung der Architektur als Softcore auf einem FPGA bietet zusätzlich die
Möglichkeit der dynamischen Adaption der Hardware zur Laufzeit. Diese
Möglichkeiten und deren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Prozessorsysteme
werden ebenfalls untersucht.
Die Analyse des Entwurfsprozesses in einer exemplarischen Anwendung der
bildbasierten Objekterkennung und der Vergleich mit Implementierungen auf einem
MIPS-Softcore bzw. VLIW-DSP zeigen die Eignung der Methoden zur Adaption von
Softcore-Prozessoren und der EA-basierten Kompilierung von Anwendungen. Die
dynamische Hardwarerekonfiguration zur Laufzeit kann bei reduziertem
Flächenbedarf für die Hardware ohne Leistungsverlust eingesetzt werden. |
ger |
dc.language.iso |
ger |
eng |
dc.publisher |
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover |
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dc.rights |
CC BY 3.0 DE |
eng |
dc.rights.uri |
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/ |
eng |
dc.subject |
design space exploration |
eng |
dc.subject |
code generation |
eng |
dc.subject |
dynamic reconfiguration |
eng |
dc.subject |
Entwurfsraumexploration |
ger |
dc.subject |
Codegenerierung |
ger |
dc.subject |
dynamische Rekonfiguration |
ger |
dc.subject.ddc |
004 | Informatik
|
eng |
dc.title |
TUKUTURI: eine dynamisch selbstrekonfigurierbare Softcore Prozessorarchitektur |
ger |
dc.type |
DoctoralThesis |
eng |
dc.type |
Text |
eng |
dcterms.extent |
xxi, 193 S. |
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dc.description.version |
publishedVersion |
eng |
tib.accessRights |
frei zug�nglich |
eng |