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Laufende Arbeiten

1. Heuristics for Design Time Optimization of System-on-Chip Memory Power Consumption (Master Thesis)

Systems-on-Chip (SoC) are the prevalent computing resource in the domain of recent embedded, mobile, or non-stationary powered devices, where energy is typically a restricted resource. Thus, it is obviously a central design goal to keep power consumption as low as possible. Since the largest fraction of on-chip area in such designs is usually attributed to memory and memory- related components, an optimization of this subsystem appears to be promising. In this context, a split memory con guration that consists of, on the one hand, comparatively small and low-power memory instances that are frequently accessed, and larger memories that consume more power but are rarely accessed on the other hand, turns out to provide notable optimization potential.

An optimization process that follows this concept consists of two dependent steps: a) allocation of a set of memory instances with different characteristics; and b) binding of code and data fragments to the allocated memories, such that memory consumption is minimized. Starting from a given formal memory power model, it is the goal of this master thesis to investigate the applicability of heuristical algorithms for static on-chip memory power optimization. An already existing integer linear program (ILP) provides optimal solutions that can be used as a reference. Unfortunately, this approach is only applicable for projects of limited size, whereas the targeted heuristics shall provide near-optimal solutions for any setup and above of that in reasonable computation time.

Executing Student: Jinpeng Li

Supervisor: Manuel Strobel


2. Entwurf und Implementierung einer Softwarebibliothek zur Laufzeitverwaltung von Speicherbereichen eingebetteter Systeme (Bachelor Thesis)

Im Embedded Bereich ist der Energiebedarf eines Systems üblicherweise ein besonders kritischer Faktor. Da der größte Teil hiervon auf Speicherstrukturen und zugehörige Komponenten abfällt ist es deshalb besonders vielversprechend mit Optimierungen an diesem Punkt anzusetzen. Besonders interessant im Kontext dieser Arbeit sind Systeme die über eine sogenannte heterogene Speicherarchitektur, d.h. unterschiedliche Speicher verschiedener Technologien, verfügen (z.B. SRAM, eDRAM, Flashspeicher). Durch den Trade-off, der üblicherweise zwischen den einzelnen Speichertypen in Bezug auf Energiebedarf und Zeit pro Zugriff besteht, ergeben sich diverse Optimierungsmöglichkeiten.

Um längerfristig eine Optimierung zur Laufzeit untersuchen zu können soll in dieser Arbeit ein wichtiger Baustein hierzu umgesetzt werden. Speziell werden gewisse Basisfunktionen in einer entsprechenden Laufzeitumgebung benötigt um einzelne Speicherbereiche zwischen den vorhandenen Speicherinstanzen zu verschieben. Diese sollen im Rahmen dieser Bachelorarbeit untersucht und möglichst effizient als Bibliothek gebündelt realisiert werden. Die Anforderungen der Laufzeitumgebung werden als Input in Form eines Lastenhefts bereitgestellt.

Executing Student: Matthias Harder

Supervisor: Manuel Strobel