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Rekonfigurierbare und parallele Rechnerarchitekturen

6.638

Dozenten

Beschreibung

Die Vorlesung befasst sich mit der Architektur und Anwendung rekonfigurierbarer und paralleler Rechnersysteme. Rekonfigurierbarkeit bezeichnet die Möglichkeit, Funktionsblöcke und deren Verschaltung zu verändern. Auf diese Weise können die zur Verfügung stehenden Ressourcen an sich ändernde Anforderungsprofile angepasst werden. Behandelt werden verschiedene Ansätze zur Rekonfiguration und die daraus resultierenden Architekturen – von feingranularen Architekturen auf der Basis feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs) bis hin zu grobgranularen Architekturen, die es erlauben, komplexe Module, wie z. B. Arithmetikeinheiten, zu verschalten. Von besonderem Interesse sind dabei Verfahren, die eine dynamische, partielle Rekonfiguration ermöglichen. Dynamische Rekonfigurierbarkeit beschreibt die Möglichkeit, ein System während des Betriebs umzukonfigurieren. Partielle Rekonfiguration ermöglicht es darüber hinaus, ausgewählte Bereiche gezielt zu verändern während die anderen Schaltungsteile unverändert weiter arbeiten. Einen weiteren Schwerpunkt bilden massiv parallele Architekturen wie on-Chip Multiprozessoren und Grafikprozessoren.

Die in der Vorlesung aufgezeigten Methoden zum Einsatz und zur Programmierung der Architekturen werden im Rahmen der Übungen mit aktuellen Entwurfswerkzeugen praktisch umgesetzt. Dabei erlernen die Studierenden insbesondere den Einsatz von High-Level-Entwurfswerkzeugen, die Hardwarerealisierungen auf Basis von Spezifikationen in C/C++ und OpenCL ermöglichen. Von besonderem Interesse sind dabei die Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren im Hinblick auf Entwurfszeit und Ressourceneffizienz der Hardwarerealisierungen.

Weitere Angaben

Ort: 50/E09
Zeiten: Fr. 10:00 - 12:00 (wöchentlich) - Vorlesung, Fr. 12:00 - 14:00 (wöchentlich) - Übung
Erster Termin: Freitag, 20.10.2023 10:00 - 12:00, Ort: 50/E09
Veranstaltungsart: Vorlesung und Seminar (Offizielle Lehrveranstaltungen)

Studienbereiche

  • Informatik > Master of Science in Informatik
  • Informatik > Vorlesungen
  • Mathematics/Computer Science

Past and Forthcoming Events

Publications

  • Asymptotics of a time-bounded cylinder model, with N. Aschenbruck and S. Bussmann, Probability in the Engineering and Informational Sciences, https://doi.org/10.1017/S0269964822000420
  • The method of cumulants for the normal approximation, with S. Jansen and K. Schubert, Probability Surveys 2022, Vol. 19, 185-270, https://doi.org/10.1214/22-PS7
  • Sedentary Random Waypoint, with C. Betken, arXiv:2009.02941
  • The Impact of Bit Errors on Intra-Session Network Coding with Heterogeneous Packet Lengths, with B. Schütz, N. Aschenbruck, S. Bussmann and M. Juhnke-Kubitzke, Proc. of the 45th IEEE LCN Symposium on Emerging Topics in Networking LCN, virtually hosted in Sydney, Australia, Nov. 16–19, 2020.
  • Stationarity for the Small World in Motion Mobility Model, with Nils Aschenbruck, Christian Heiden und Matthias Schwamborn, MSWIM '19: Proceedings of the 22nd International ACM Conference on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, Nov 25-29, 2019, https://doi.org/10.1145/3345768.3355935
  • Crossing Numbers and Stress of Random Graphs, with Markus Chimani and Matthias Reitzner, In Proceedings 26th International Symposium, GD 2018, Barcelona, Spain, 255--268, 2018 available here and for an extended journal version here: https://arxiv.org/abs/1808.07558
  • Fluctuations in a general preferential attachment model via Stein's method, with Carina Betken and Marcel Ortgiese, Random Structures & algorithms, vol.55, no.4, 2019 available here
  • Connection times in large ad-hoc mobile networks, Bernoulli, vol.22, no.4, 2143--2176, 2016 available here
    with Gabriel Faraud, Wolfgang König
  • The random disc thrower problem, Proceedings of the 90th European Study Group Mathematics with Industry, 59-78, 2013  available here with T. van der Aalst, D. Denteneer, M. Hong Duong, R. J. Kang, M. Keane, J. Kool, I. Kryven, T. Meyfroyt, T. Müller, G. Regts, J. Tomczyk
  • Edge fluctuations of eigenvalues of Wigner matrices, High Dimensional Probability VI: the Banff volume, Progress in Probability, vol.66, 261-275, Springer, Basel, 2013 available here
    with Peter Eichelsbacher
  • Moderate deviations for the determinant of Wigner matrices, Dedicated to Friedrich Götze on the occasion of his sixtieth birthday, Limit Theorems in Probability, Statistics and Number Theory, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics, vol.42, 253-275, 2013, available here
    with Peter Eichelsbacher
  • Moderate deviations for the eigenvalue counting function of Wigner matrices, ALEA, Lat. Am. J. Probab. Math. Stat. 10 (1), 27-44, 2013, available here
    with Peter Eichelsbacher
  • Moderate deviations via cumulants, Journal of Theor. Probability, 2012, available here
    with Peter Eichelsbacher
  • Moments of recurrence times for Markov chains, Electronic Comm. Probab., 16(28), 296-303, 2011, available here
    with Frank Aurzada, Marcel Ortgiese, Michael Scheutzow
  • Moderate deviations in a random graph and for the spectrum of Bernoulli random matrices, Electronic Journal of Probability, Vol. 14, Paper no. 92, 2636-2656, 2009, available here
    with Peter Eichelsbacher
  • Perpendicular transport of charged particles in slab turbulence: recovery of diffusion for realistic wave-spectra?, Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, 35, 025202, 2008
    with Andreas Shalchi
  • Velocity correlation functions of charged test particles, Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, 34, 859, 2007
    with Andreas Shalchi

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