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Michael Imhof

Dipl.-Inf. Michael Imhof

Name:

Dipl.-Inf. Michael Imhof

Addresse:

Universität Stuttgart

Institut für Technische Informatik

Pfaffenwaldring 47

D-70569 Stuttgart

Germany

Raum:

3.170

Telefon:

(+49) (0)711 / 685 88 393

Telefax:

(+49) (0)711 / 685 88 288

E-Mail:

michael.imhof@iti.uni-stuttgart.de

 


 

Forschung

Projekte

REALTEST: Test und Zuverlässigkeit nanoelektronischer Systeme



Projektseite: Test und Zuverlässigkeit nanoelektronischer Systeme

Zukünftige nanoelektronische Schaltungen zeigen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber sog. Soft Errors, die hier nicht nur die Speicherfelder betrifft, sondern insbesondere auch Speicherelemente in freier Logik (z.B. Flip-Flops). Eines der Ziele von Realtest ist die Entwicklung von robusten Registern für freie Logik die eine bessere Flächeneffizienz besitzen als existierende Ansätze.

seit 01.2006, DFG-Projekt: WU 245/5-1, 5-2    

OTERA: Online Test Strategies for Reliable Reconfigurable Architectures

Projektseite: Online Test Strategies for Reliable Reconfigurable Architectures

Dynamisch rekonfigurierbare Architekturen ermöglichen eine signifikante Beschleunigung verschiedener Anwendungen durch die Anpassung und Optimierung der Struktur des Systems zur Laufzeit. Permanente und transiente Fehler bedrohen die zuverlässigen Betrieb einer solchen Architektur. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Zuverlässigkeit von Laufzeit-rekonfigurierbaren Systemen durch eine neuartige System- Level-Strategie für Online-Tests und Online-Anpassung an Fehler zu erhöhen. Dies wird erreicht durch (a) Scheduling, so dass Tests für rekonfigurierbare Ressourcen mit minimaler Auswirkung auf die Leistung ausgeführt werden, (b) Ressourcen-Management, so dass teilweise fehlerhafte Ressourcen für Komponenten verwendet werden, die den fehlerhaften Teil nicht verwenden, und (c) Online-Uberwachung und Error-Checking. Um eine zuverlässige Rekonfiguration zur Laufzeit zu gewährleisten, wird jeder Rekonfigurationsprozess durch eine neuartige und effiziente Kombination von Online-Struktur- und Funktionstests gründlich getestet. Im Vergleich zu bisherigen Fehlertoleranzkonzepten vermeidet dieser Ansatz die hohen Hardwarekosten von struktureller Redundanz. Die eingesparten Ressourcen können zur weiteren Beschleunigung der Anwendungen verwendet werden. Dennoch deckt das vorgeschlagene Verfahren Fehler in den rekonfigurierbaren Ressourcen, der Anwendungslogik und Fehler im Rekonfigurationsprozess ab.

seit 10.2010, DFG-Projekt: WU 245/10-1, 10-2   

ROCK: Robuste On-Chip-Kommunikation durch hierarchische Online-Diagnose und -Rekonfiguration

Projektseite: Robuste On-Chip-Kommunikation durch hierarchische Online-Diagnose und -Rekonfiguration

Ziel des Projekts ROCK ist es, robuste Architekturen und zugehörige Entwurfsverfahren für Networks-on-Chip (NoC) zu untersuchen und prototypisch zu entwickeln, um der mit steigender Integrationsdichte zunehmenden Störanfälligkeit der On-Chip-Kommunikationsinfrastruktur gegenüber Umgebungsstrahlung, Übersprechen, Fertigungsvariabilitäten und Alterungseinflüssen zu begegnen. Dazu wird ein Ansatz verfolgt, der im Betrieb (online) Fehlerdiagnose und zielgerichtete Rekonfiguration zur Fehlerbehebung in hierarchischer Weise über die Netzwerkschichten durchführt und dabei schichtenübergreifend eine optimale Kombination von Maßnahmen auswählt. Die Optimalität umfasst die energieminimale Einhaltung von Zusicherungen bezüglich der Performability des Netzwerks, welche unter Einbeziehung der Kommunikationsperformanz und der Fehlerstatistik für das Forschungsgebiet der NoCs neu zu definieren ist. Weitere Anforderungen bestehen in der fehlertoleranten Auslegung der Diagnose- und Rekonfigurationssteuerung sowie in ihrer Transparenz für die über das NoC kommunizierenden Anwendungsprozesse. Die NoC-Architekturen und -Verfahren sind bezüglich Optimalität und Randbedingungen auch im Fehlerfall zu bewerten. Diese Bewertung beruht auf zu schaffenden funktionalen Fehlermodellen, welche mit Netzwerkmodellen zu einer NoC-Fehlersimulation integriert werden.

seit 08.2011, DFG-Projekt: WU 245/12-1    

RM-BIST: Reliability Monitoring and Managing Built-In Self Test

Projektseite: Reliability Monitoring and Managing Built-In Self Test

Das Hauptziel des RM-BIST Projekts ist es, die Test-Infrastruktur (Design for Test, DFT), die primär für den Produktionstest verwendet wird, zur Zuverlässigkeitsinfrastruktur (Design for Reliability, DFR) zu erweitern. Existierende Infrastruktur für den eingebetteten Selbsttest (Built-In Self-Test, BIST) wird durch geeignete Anpassungen während der Lebenszeit eines VLSI Systems wiederverwendet, um eine Systemüberwachung, die Identifikation kritischer Systemzustände und eine Vorhersage der Zuverlässigkeit zu ermöglichen. Zusätzlich wird die modifizierte Infrastruktur genutzt, um die Zuverlässigkeit gezielt zu steigern. Der zu entwickelnde Ansatz soll Fehler identifizieren und überwachen, welche die Systemzuverlässigkeit in verschiedenen Zeitskalen beeinflussen. Durch Prognostizierung sollen diese Fehler gleichzeitig abgemildert werden. Es werden unterschiedliche zuverlässigkeitsreduzierende Effekte behandelt, wie strahlungsinduzierte Soft Errors, intermittierende Fehler aufgrund von Prozess- und Laufzeitvariationen, Alterung von Transistoren und Elektromigration. Es ist das Ziel, eine Laufzeitunterstützung für die Überwachung und Steigerung der Zuverlässigkeit mittels Modifikation und Wiederverwendung existierender Infrastruktur für den eingebetteten Selbsttest unter minimalen Kosten bereitzustellen.

seit 07.2012, DFG-Projekt: WU 245/13-1    

The DFX Project

Projektseite: DFX

DFX is a logic synthesis tool and gate level simulator for circuit descriptions in VHDL and other hardware description languages. Besides that, DFX contains modern fault simulators and automatic test pattern generators for computer aided testing of integrated circuits.

Abgeschlossene Projekte

DAAD Projekt VIGONI: Combining Fault Tolerance and Offline Test Strategies for Nanoscaled Electronics

Projektseite: Combining Fault Tolerance and Offline Test Strategies for Nanoscaled Electronics

Projektpartner: Dipartimento di Automatica e Informatica, Politecnico di Torino

01.2007 - 12.2009, DAAD/Vigoni-Projekt    

IBM CAS Project: Improved Testing of VLSI Chips with Power Constraints



Projektseite: Improved Testing of VLSI Chips with Power Constraints

Die Schaltaktivität und damit die Verlustleistung einer Schaltung ist während des Test wesentlich erhöht und deren Einflüsse auf Testzeit, Testzuverlässigkeit sowie Produktzuverlässigkeit berücksichtigt werden muss. Im Rahmen dieses Projekts werden neue Methoden zur Test Planung zur Verwendung mit Clock Gating und Power Gating untersucht.

Projektpartner: IBM Deutschland Entwicklung, IBM CAS

10.2005 - 12.2009, IBM CAS-Projekt    

Veröffentlichungen

Meine Publikationen auf www.meimhof.de (bibtex/pdf), Google Scholar Citations, DBLP

Zeitschriften und Konferenzbeiträge

2013

  • Module Diversification - A Design Method for Reliable Reconfigurable Architectures
    H. Zhang, L. Bauer, M. A. Kochte, E. Schneider, C. Braun, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich and J. Henkel
    to appear in IEEE International Test Conference (ITC)
  • Test Strategies for Reliable Runtime Reconfigurable Architectures
    L. Bauer, C. Braun, M. E. Imhof, M. A. Kochte, E. Schneider, H. Zhang, J. Henkel and H.-J. Wunderlich
    to appear in IEEE Transactions on Computers

2012

  • Variation-Aware Fault Grading
    A. Czutro, M. E. Imhof, J. Jiang, A. Mumtaz, M. Sauer, B. Becker, I. Polian and H.-J. Wunderlich
    Proc. 21st IEEE Asian Test Symposium (ATS'12), Niigata, Japan, November 19-22, 2012, pp. 344-349
  • Transparent Structural Online Test for Reconfigurable Systems
    M. S. Abdelfattah, L. Bauer, C. Braun, M. E. Imhof, M. A. Kochte, H. Zhang, J. Henkel, and H.-J. Wunderlich
    Proc. 18th IEEE International On-Line Testing Symposium (IOLTS'12), Sitges, Spain, June 27-29, 2012, pp. 37-42
  • OTERA: Online Test Strategies for Reliable Reconfigurable Architectures
    L. Bauer, C. Braun, M. E. Imhof, M. A. Kochte, H. Zhang, H.-J. Wunderlich and J. Henkel
    NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems (AHS'12), Nuremberg, Germany, June 25-28, 2012, pp. 38-45
  • A Pseudo-Dynamic Comparator for Error Detection in Fault Tolerant Architectures
    D. A. Tran, A. Virazel, A. Bosio, L. Dilillo, P. Girard, A. Todri, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    30th IEEE VLSI Test Symposium (VTS'12), Maui, HI, USA, April 23-26, 2012, pp. 50-55
  • Built-in Self-Diagnosis Targeting Arbitrary Defects with Partial Pseudo-Exhaustive Test
    A. Cook, S. Hellebrand, M. E. Imhof, A. Mumtaz, H.-J. Wunderlich
    13th IEEE Latin-American Test Workshop (LATW'12), Quito, Ecuador, April 10-13, 2012, pp.1-4

2011

  • Embedded Test for Highly Accurate Defect Localization
    A. Mumtaz, M. E. Imhof, S. Holst, H.-J. Wunderlich
    20th IEEE Asian Test Symposium (ATS'11), New Delhi, India, November 21-23, 2011, pp. 213-218
  • Efficient Multi-level Fault Simulation of HW/SW Systems for Structural Faults
    R. Baranowski, S. Di Carlo, N. Hatami, M. E. Imhof, M. A. Kochte, P. Prinetto, H.-J. Wunderlich, C. G. Zoellin
    SCIENCE CHINA Information Sciences, Volume 54, Number 9, pp. 1784-1796
  • Eingebetteter Test zur Hochgenauen Defekt-Lokalisierung
    A. Mumtaz, M. E. Imhof, S. Holst, H.-J. Wunderlich
    5. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE'11), Hamburg-Harburg, Germany, September 27-29, 2011, pp. 43-47
  • Korrektur transienter Fehler in eingebetteten Speicherelementen
    M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    5. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE'11), Hamburg-Harburg, Germany, September 27-29, 2011, pp. 76-83
  • P-PET: Partial Pseudo-Exhaustive Test for High Defect Coverage
    A. Mumtaz, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    IEEE International Test Conference (ITC'11), Anaheim, CA, USA, September 18-23, 2011
  • Soft Error Correction in Embedded Storage Elements
    M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    17th IEEE International On-Line Testing Symposium (IOLTS'11), Athens, Greece, July 13-15, 2011, pp. 169-174

2010

  • Efficient Simulation of Structural Faults for the Reliability Evaluation at System-Level
    M. A. Kochte, C. G. Zoellin, R. Baranowski, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, N. Hatami, S. Di Carlo, P. Prinetto
    19th IEEE Asian Test Symposium (ATS'10), Shanghai, China, December 1-4, 2010, pp. 3-8
  • System Reliability Evaluation Using Concurrent Multi-Level Simulation of Structural Faults
    M. A. Kochte, C. G. Zoellin, R. Baranowski, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, N. Hatami, S. Di Carlo, P. Prinetto
    International Test Conference (ITC'10), Austin, TX, USA, October 31 - November 5, 2010
  • Effiziente Simulation von strukturellen Fehlern für die Zuverlässigkeitsanalyse auf Systemebene
    M. A. Kochte, C. G. Zoellin, R. Baranowski, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, N. Hatami, S. Di Carlo, P. Prinetto
    4. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE'10), Wildbad Kreuth, Germany, September 13-15, 2010, pp.25-32

2009

  • Test Exploration and Validation Using Transaction Level Models
    M. A. Kochte, C. G. Zoellin, M. E. Imhof, R. Salimi Khaligh, M. Radetzki, H.-J. Wunderlich, S. Di Carlo, P. Prinetto
    Design, Automation and Test in Europe (DATE'09), Nice, France, April 20-24, 2009, pp. 1250-1253

2008

  • Erkennung von transienten Fehlern in Schaltungen mit reduzierter Verlustleistung
    Detection of transient faults in circuits with reduced power dissipation

    M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, C. G. Zoellin
    2. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE'08), Ingolstadt, Germany, September 29 - October 01, 2008, pp. 107-114
  • Integrating Scan Design and Soft Error Correction in Low-Power Applications
    M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, C. G. Zoellin
    14th IEEE International On-Line Testing Symposium (IOLTS'08), Rhodes, Greece, July 7-9, 2008, pp. 59-64
  • Scan Chain Clustering for Test Power Reduction
    M. Elm, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich, C. G. Zoellin, J. Leenstra, N. Maeding
    45th ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC'08), Anaheim, CA, USA, June 8-13, 2008, pp. 828-833
  • Test Set Stripping Limiting the Maximum Number of Specified Bits
    M. A. Kochte, C. G. Zoellin, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    4th IEEE International Symposium on Electronic Design, Test & Applications (DELTA'08), Hong Kong, January 23-25, 2008, pp. 581-586 Best Paper Award

2007

  • Scan Test Planning for Power Reduction
    M.E. Imhof, C.G. Zoellin, H.-J. Wunderlich
    44th ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC'08), San Diego, CA, USA, June 4-8, 2007, pp. 521-526
  • Verlustleistungsoptimierende Testplanung zur Steigerung von Zuverlässigkeit und Ausbeute
    M.E. Imhof, C.G. Zoellin, H.-J. Wunderlich, N. Maeding, J. Leenstra
    1. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE'07), Munich, Germany, March 26-28, 2007, pp. 69-76

 

2011

  • Mixed-Mode-Mustererzeugung für hohe Defekterfassung beim Eingebetteten Test
    A. Mumtaz, M. E. Imhof, H.-J. Wunderlich
    23. GI/GMM/ITG Workshop "Testmethoden und Zuverlässigkeit von Schaltungen und Systemen" (TuZ'11), Passau, Germany, February 27 - March 1, 2011

2009

  • Modellierung der Testinfrastruktur auf der Transaktionsebene
    Michael A. Kochte, Christian G. Zoellin, Michael E. Imhof, Rauf Salimi Khaligh, Martin Radetzki, Hans-Joachim Wunderlich, Stefano Di Carlo, Paolo Prinetto
    21th ITG/GI/GMM Workshop "Testmethoden und Zuverlaessigkeit von Schaltungen und Systemen" (TuZ'09), Bremen, Germany, February 15-17, 2009

2008

  • Integrating Scan Design and Soft Error Correction in Low-Power Applications
    Michael E. Imhof, Hans-Joachim Wunderlich, Christian G. Zoellin
    1st Workshop on Low Power Design Impact on Test and Reliability (LPonTR'08), Verbania, Italy, May 25-29, 2008
  • Reduktion der Verlustleistung beim Selbsttest durch Verwendung testmengenspezifischer Information
    Michael E. Imhof, Hans-Joachim Wunderlich, Christian G. Zoellin, Jens Leenstra, Nicolas Maeding
    20th ITG/GI/GMM Workshop "Testmethoden und Zuverlaessigkeit von Schaltungen und Systemen" (TuZ'08), Wien, Austria, February 24-26, 2008

 

Lehre

Vorlesungen, Übungen, Praktika

(Haupt-) Seminare

Master-, Diplom- und Studienarbeiten, Projektarbeiten

WS2013

Accelerated Computation Using Runtime Partial Reconfiguration
Master Thesis, N. Nayak, 27.05.2013 - 26.11.2013

SS2013

Micro Architecture for Fault Tolerant NoCs
Diplomarbeit, S. Zimmermann, 21.01.2013 - 23.07.2013

Online Self-Test Wrapper for Runtime-Reconfigurable Systems
Master Thesis, J. Wang, 03.12.2012 - 04.06.2013

Embedding Deterministic patterns in Partial Pseudo-Exhaustive Test
Master Thesis, A. Sannikova, 15.11.2012 - 17.05.2013

WS2012

Entwicklung einer FPGA-basierten Konsolidierungseinheit für Fließkomma- und Ganzzahldaten im Einsatzbereich der zivilen Luftfahrt
Diplomarbeit, M. Blocherer, 19.07.2012 - 18.01.2013

SS2011

Evaluation of Advanced Techniques for Structural FPGA Self-Test
Master Thesis Nr. 3161, M. Abdelfattah, 01.03.2011 - 31.08.2011

WS2010

DFX-Webinterface
Softwarepraktikum, D. Butsch und M. Mikusz, 15.05.2010 - 15.11.2010

WS2009

Algorithmen-basierte Fehlertoleranz in Many-Core Systemen
Softwarepraktikum, D. Pfander, S. Kanis, 01.08.2009 - 28.02.2010

WS2008

High Precision Encoder System Optimized for Speed Applications
Master Thesis, J. C. G. Fernandez, 07.05.2008 - 06.11.2008

SS2008

pop2pc: power of peer2peer computing
Softwarepraktikum, R. Netzel, B. Reitschuster, 01.01.2008 - 30.06.2008

WS2007

Partial Scan Design for Generation of Minimal Size, Balanced ATPG Models
Master Thesis Nr. 2589, S. Parajuli, 12.02.2007 - 14.11.2007


Comparison of Asynchronous Design Styles on the Basis of a Network-on-a-Chip Switch
Studienarbeit Nr. 2109, M. Kaufmann, 01.05.2007 - 01.11.2007

SS2007

Survey and Defect-Analysis of Power Gating Structures
Studienarbeit Nr. 2111, S. S. Wahl, 03.05.2007 - 02.10.2007


Fehlersimulation von kleinen Gatterverzögerungsfehlern unter der Annahme von Parametervariationen
Diplomarbeit Nr. 2588, C. H. Gellner, 08.02.2007 - 10.08.2007


Erzeugung pseudoerschöpfender Testmuster für große Schaltnetze
Diplomarbeit Nr. 2577, D. Taut, 22.01.2007 - 03.09.2007

WS2006

Graphenalgorithmen zur Optimierung von Scanketten im Selbsttest
Diplomarbeit Nr. 2527, N. Hoerr, 09.08.2006 - 12.02.2007


Author: Michael Imhof

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