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Hardwareplattformen für eingebettete Systeme

Bereits heute besteht die Möglichkeit, komplette mikroelektronische Systeme als System on Chip (SoC) auf einem einzigen Chip zu realisieren. Diese Bausteine werden immer mehr in unser tägliches Leben integriert. Sie sind oft nicht als eigenständiger Computer zu erkennen, sondern sind Bestandteil eines größeren, sie umgebenden Systems; man spricht dann von eingebetteten Systemen. Im Rahmen dieser Vorlesung betrachten wir die besonderen Anforderungen an den Entwurf und den Betrieb solcher eingebetteten Systeme.

Die Funktionalität eingebetteter Systeme wird durch die Integration von Prozessoren, anwendungsspezifischer Hardware und Software realisiert. Die besondere Herausforderung beim Entwurf solcher Systeme ergibt sich durch die Heterogenität der Systemarchitektur, die Komplexität der Aufgabenstellung und durch die Notwendigkeit, eine Vielzahl technischer und ökonomischer Vorgaben einhalten zu müssen. Die Schwerpunkte der Vorlesung liegen in drei Bereichen:

• Prozessorarchitekturen für eingebettete Systeme mit einem Fokus auf superskalaren Prozessoren, VLIW-Prozessoren und Prozessoren mit anwendungsspezifischem Instruktionssatz
• Domänenspezifische Architekturen, insbesondere GPUs und deren Programmierung
• Kommunikation zwischen Prozessoren und Systemen

In den vorlesungsbegleitenden Übungen konzentrieren wir uns auf die Programmierung paralleler Prozessorarchitekturen mit einem Schwerpunkt im Bereich von GPUs und eingebetteten GPUs.