Parallele Systeme und rekonfigurierbare Schaltungen -
Aktuelle Technologie-Entwicklung und Entwurfsverfahren

von Prof. Dr.-Ing. Sven Simon
Abteilung Parallele Systeme
Universität Stuttgart

Abstract:

Mit der Entwicklung vom klassischen sequentiellen Mikroprozessor zur Multi-Core CPU wird in der Informatik und Softwareentwicklung das Thema der Performance-Steigerung mittels paralleler Prozessor-Architekturen allgegenwärtig. Grundlegende Eigenschaften moderner CPUs, wie die Speicheranbindung und die stagnierende Taktrate der CPU-Cores, können jedoch zukünftig zu Performance-Engpässen führen. Alternativ dazu ist eine massiv parallele Implementierung von Algorithmen mittels rekonfigurierbare Schaltungen realisierbar. Unter Verwendung solcher integrierter Schaltungen mit mehr als 2.5 Mrd Transistoren können Systeme mit Rechenleistungen realisiert werden, die vergleichbar zu denen von hochperformanten PC-Clustern mit mehreren 100 Prozessoren sind. Diese Systeme unterscheiden sich grundlegende von der klassischen von-Neumann-Rechnerarchitektur basierend auf General-Purpose Prozessoren. Bemerkenswert ist diesbezüglich die Kompaktheit und geringere Verlustleistung solcher Systeme. Neben der Programmierung werden neue technologische Ansätzen für rekonfigurierbare Schaltungen vorgestellt.