Einleitung
Technologische Fortschritte erlauben die Realisierung von Chips mit vielen Millionen Transistoren. Neben klassischen Rechenanlagen und PCs gewinnen Systeme, die durch die Integration von Prozessoren, Spezialhardware und Software entstehen, zunehmend an Bedeutung. Vielfach handelt es sich um "Systems on Chip", die neben digitalen und analogen Komponenten auch Sensoren, Aktoren und andere mikroelektromechanische Bauteile enthalten.
So genannte Eingebettete Systeme, "Computer, die man nicht sieht", gelten als die Schlüsselanwendung der Informationstechnologie in den kommenden Jahren. Bereits heute kommt, so Schätzungen, ein Europäer täglich mit durchschnittlich 60 bis 100 eingebetteten Systemen in Berührung. Das sind, wie der Name bereits andeutet, Systeme, bei denen Informationsverarbeitung in einer Umgebung eingebettet ist und dort komplexe Regelungs-, Steuerungs- oder Datenverarbeitungsaufgaben übernimmt. Beispiele finden sich im Verkehrswesen (Autos, Eisenbahnen und Flugzeugen), in der Medizintechnik, Mobilkommunikation, Unterhaltungselektronik und in der Fertigungstechnik. Das Wachstumspotential und die Anwendungsvielfalt, verbunden mit unzähligen, konzeptuellen und technischen Fragestellungen sind Herausforderung und zugleich Chance für Industrie und Forschung.
Die Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg beschäftigt sich mit verschiedenen Bereichen und Projekten, jedoch schwerpunktmäßig mit der Entwicklung, Anwendung und Analyse von "Methoden zum computerunterstützten Entwurf von Schaltungen und Systemen". Dabei spielt die Qualitätssicherung durch Test und Verifikation insbesondere bei sicherheitskritischen Systemen eine herausragende Rolle. Die Arbeiten gliedern sich in die folgenden drei Bereiche:
- Basis-Datenstrukturen und Kern-Algorithmen
- Verifikation (= Entdecken und Entfernen von Entwurfsfehlern)
- Test (= Entdecken von physikalischen Defekten)
Übersicht
| Basis-Datenstrukturen und Kernalgorithmen |
| SAT-Solver MIRA |
| Lösen von abhängigkeitsquantifizierten Booleschen Formeln (gefördert durch die DFG, in Kooperation mit der Arbeitsgruppe für Betriebssysteme) |
| antom SAT Solving Library |
| Verifikation |
| CEBug CounterExample Generation for Stochastic Systems using Bounded Model Checking |
| Automatisierte Verifikationstechniken bei unvollständiger Information (gefördert durch die DFG, in Kooperation mit der Arbeitsgruppe für Betriebssysteme) |
| Test |
| Test und Diagnose in Nanoscale-Technologien (gefördert durch die DFG) |
| RealTest — Test und Zuverlässigkeit nanoelektronischer Systeme |
| Entwurf von Schaltungen und Systemen |
| SHIVA: Sichere Hardware in der Informationsverarbeitung |
| Scale4Edge Skalierbare Infrastruktur für Edge-Computing |
| E-Learning/Lehrentwicklung/Weiterbildung |
| Weiterbildungsprogramm Intelligente Eingebettete Mikrosysteme |
| SMILE - Smartphones in der Lehre |
| Freiräume für Wissenschaftliche Weiterbildung |
| Graduiertenkollegs |
| EMS - Eingebettete Mikrosysteme (gefördert durch die DFG) |
| Know-how Transfer, Ausgründungen |
| mindshape |
| Life-2-Digital |
| FEST-AmI: Freiburg Embedded SystemsTalks - Academia meets Industry (in Kooperation mit Endress+Hauser AG, Micronas GmbH, Sick AG) |
Abgeschlossene Projekte
Drittmittel
Wir bedanken uns bei unseren Drittmittelgebern: