Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehrkernprozessoren für Fahrzeuge untersucht

11.07.2012
Fit machen für das digitale Auto der Zukunft

Moderne Autos haben bis zu 80 spezialisierte Einzelprozessoren integriert, jeweils für einzelne Anwendungen wie digitale Tachoanzeige, Navigation, Zentralverriegelung, ABS, ESP oder Fahrerassistenzsystem. Eine 12-Volt-Batterie, die all die Prozessoren mit Strom versorgen soll, stößt schon heute an ihre Grenzen.


Digitales Tachometer und Navigationsgerät dürfen sich nicht gegenseitig beeinflussen, wenn sie sich Grafikprozessor und Anzeigegerät teilen.
Daimler

Durch Mehrkernprozessoren, auf denen mehrere Anwendungen parallel laufen, könnten die Anzahl der Prozessoren und damit auch Kosten und Stromverbrauch reduziert werden. In dem vom Bund geförderten Verbundprojekt ARAMiS (Automotive, Railway and Avionic Multicore Systems) beteiligen sich Forscher der Universität Stuttgart daran, den sicheren Einsatz von Mehrkernprozessoren in Auto, Flugzeug und Bahn zu erforschen.

Mehrkernprozessoren, auf denen mehrere Anwendungen laufen, sind in Heimcomputern schon seit längerem gang und gäbe. Dort ist es nicht so schlimm, wenn beispielsweise ein Office-Programm abstürzt, weil im Hintergrund eine Grafiksoftware zu viel Rechenkapazität benötigt. Im Verkehrswesen wäre es dagegen fatal, wenn zum Beispiel das digitale Tachometer erst verzögert die richtige Geschwindigkeit anzeigt, weil das Navigationssystem die ganze Rechenleistung des Prozessors zur Darstellung einer aufwändigen dreidimensionalen Karte benötigt. Auch das automatische Lenk- und Bremssystem muss auf die Millisekunde genau funktionieren. Darum ist es wichtig, dass die Anwendungen so auf die Rechenkerne verteilt und miteinander abgestimmt werden, dass alle wichtigen Resultate rechtzeitig und korrekt berechnet werden, obwohl sich mehrere Anwendungen den Mehrkernrechner teilen müssen.

Forscher unter Leitung von Prof. Kurt Rothermel am Institut für Parallele und Verteilte Systeme (IPVS) der Uni Stuttgart untersuchen insbesondere Anwendungen, welche auf gemeinsame Grafikprozessoren und Anzeigegeräte zugreifen, beispielsweise zur Darstellung des sicherheitskritischen Tachometers und des Navigationssystems. Um zu verhindern, dass die Anwendungen sich gegenseitig beeinflussen, soll der Mehrkernprozessor mit Hilfe sogenannter Virtualisierungstechnologien in virtuelle Einheiten aufgeteilt werden. So bekommt jede Anwendung einen Teil der physischen Ressourcen wie der Rechenzeit, des Speichers oder der Anzeige zugeteilt. In solchen voneinander abgeschotteten Laufzeitumgebungen wäre der Zugriff auf gemeinsame Ressourcen kontrolliert und Anwendungen wie das Tachometer könnten in Echtzeit ablaufen, so dass keine Sicherheitsrisiken entstehen und Probleme bei der Darstellung vermieden werden.

Wie die Software der Automobil-Anwendungen, die bisher auf Einkern-Prozessoren lief, angepasst werden muss, damit sie auf Mehrkernprozessoren zuverlässig und fehlerfrei läuft, damit beschäftigt sich die Abteilung von Prof. Erhard Plödereder am Institut für Softwaretechnologie (ISTE). Für die Software entwickeln die Wissenschaftler der Uni Stuttgart innerhalb der dreijährigen Projektlaufzeit mehrere Analysewerkzeuge. Sie untersuchen, wie die Funktionskomponenten einer Software auf die Mehrkern-Architektur sinnvoll aufzuteilen sind, um zu lange Antwortzeiten zu vermeiden. Arbeitsschritte innerhalb einer Software können so parallel anstatt wie bisher nacheinander ablaufen. Rufen zwei Funktionskomponenten jedoch gleichzeitig denselben Wert auf dem Prozessor ab und überschreiben ihn, so wird es zu Verarbeitungsfehlern kommen. Situationen, in denen eine Synchronisation der Zugriffe nicht korrekt programmiert wurde, könnten in Zukunft mit den Analysewerkzeugen ausgemerzt werden.

Ansprechpartner:
Dr. Frank Dürr, Institut für Parallele und Verteilte Systeme,
Tel. 0711/685-88431, e-mail: frank.duerr@ipvs.uni-stuttgart.de;
Prof. Erhard Plödereder, Institut für Softwaretechnologie,
Tel. 0711/685-88322, e-mail: erhard.ploedereder@iste.uni-stuttgart.de

Text und Bild unter http://www.uni-stuttgart.de/hkom/presseservice/mediendienst/13/tm7.html

Andrea Mayer-Grenu | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Autonomes Fahren: Testfahrten deutlich reduzieren - Autokino für das Fahrzeugradar
01.04.2019 | Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques FHR

nachricht Automobilbau: Elektronik Roadmap für höhere Innovationsgeschwindigkeit
06.03.2019 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics