Rekonfigurierbare Befehlssatzerweiterung

Rechenleistung, Energieeffizienz und Entwicklungsaufwand sind wesentliche Parameter bei der Entwicklung von Embedded Systems. Um diese Anforderungen zu erfüllen wird immer mehr spezialisierte Hardware zur Unterstützung von Universalrechenkernen eingesetzt. Um den Entwicklungsaufwand in Grenzen zu halten ist außerdem eine effiziente Wiederverwendung des Designs erforderlich. Deshalb beschäftigt sich diese Arbeit mit rekonfigurierbarer Hardware, welche sowohl Wiederverwendung des Designs bei der Hardwareentwicklung als auch von Hardwareressourcen während des Betriebs ermöglicht. Es wird ein Ansatz erarbeitet, der es erlaubt den Befehlssatz eines Universalprozessors durch eine Art Modulsystem zu erweitern. Dieses besteht aus einem Prozessorkern mit einer generischen Schnittstelle und rekonfigurierbaren Erweiterungsfunktionseinheiten, die daran angebunden werden können. Das ermöglicht hardware- und softwareseitig eine effiziente Wiederverwendung von Ressourcen, Design und Entwicklungsumgebung. Durch eine Demoimplemtierung wird die Funktionsfähigkeit des vorgestellten Ansatzes gezeigt und die damit erzielbaren Steigerungen von Rechenleistung und Energieeffizienz dargestellt.

Autorentext

Günther Mader, Dipl.-Ing.: Studium der Elektro- und Informationstechnik mit Schwerpunkt Mikroelektronik an der technischen Universität Wien. Elektronikentwickler Aerospace, Wien.