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Projekt
OTERA-III: Online Test Strategien für zuverlässige rekonfigurierbare Architekturen - von Zuverlässigkeit zu garantierter System Performability: Ein Multi-Layer Ansatz
Fachliche Zuordnung
Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
Förderung
Förderung von 2010 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182065442
Das OTERA Projekt wird bereits seit 2011 von der DFG gefördert und beantragt jetzt die dritte Förderphase. Im Rahmen einer erfolgreichen Kooperation haben die Gruppen am CES und ITI ihr Wissen über Laufzeitsysteme und rekonfigurierbare Architekturen (CES), sowie über effiziente Online Test-, Diagnose und Fehlertoleranz Verfahren (ITI) vereinigt. Das führte zu bisher acht Publikationen bei angesehenen, von Experten begutachteten Konferenzen und Journalen. In den ersten beiden Phasen des Förderungszeitraumes wurden sowohl permanente strukturelle Fehler (Haft-Fehler und Transitions-Fehler), sowie transiente Fehler (Soft-Errors in den Konfigurations-Bits, Bit-Flips/RAP Fehler Modell) in der rekonfigurierbaren Logik betrachtet.In der dritten Förderphase betrachten wir eine Multi-Tasking Architektur mit heterogenen rekonfigurierbaren Ressourcen die zwischen mehreren Tasks geteilt werden. Die Ressourcen sind feingranular rekonfigurierbar und als SRAM-basierter FPGA realisiert. In dieser Arbeit beabsichtigen wir die Verlässlichkeit zu verbessern indem wir die Lebenszeit und Verfügbarkeit des Systems steigern (z.B. durch Reparatur, allmählichen Funktionsabbau (graceful degradation) und kontrollierte Stressverteilung), die System und Task Zuverlässigkeit erhöhen und die System Leistungsfähigkeit garantieren.Die Architektur die im Rahmen dieses Projekts verwendet wird, erlaubt es das System auf verschiedenen Ebenen dynamisch anzupassen. Unser Projekt umfasst insgesamt fünf verschiedene Ebenen: Das System, auszuführende Tasks, beschleunigte Funktionen (AF), verwendete Beschleuniger (platziert in Containern), und die verwendete Logik. Auf jeder dieser Ebenen werden Aktionen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit angewendet. Diese beeinflussen gleichzeitig andere Abstaktions-Ebenen und bilden einen riesigen Such-Raum, der untersucht wird um die Zuverlässigkeit aller Tasks zu gewährleisten. Das OTERA Projekt bietet eine Plattform zur Untersuchung von verschiedensten Strategien zur Verbesserung der Verlässlichkeit des Systems über mehrere Ebenen hinweg. Die Multi-Layer Verlässlichkeitsoptimierungen zielt darauf ab (i) einen spezifizierten Level der Leistungsfähigkeit des Systems über die gesamte Missionszeit zu garantieren (d.h. zuverlässige Systemoperation bei der verlangten Geschwindigkeit) (ii) die Zuverlässigkeit von nebenläufigen Tasks in einer sich ändernden Umgebung und ändernden funktionalen und nicht funktionalen Vorgaben zu erfüllen (iii) selbst-Adaption des Systems in einem Multi-dimensionalen Parameterraum (einstellbare Parameter, z.B. Grad der Redundanz, Spannungsversorgunge etc.) zu liefern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Beteiligte Person
Dr.-Ing. Lars Bauer
