AIS: Autonome Integrierte Systeme

In den heutigen Produkten werden für die elektronischen Kommunikationsknoten häufig "Multi Processor Systems on Chip" (MPSoC) eingesetzt. Mit ihnen können komplexe heterogene Systeme gesteuert und Informationen übertragen werden. Robustheit, Zuverlässigkeit und Sicherheit sind notwendige Anforderungen an gegenwärtige MPSoC. Durch die Komplexität künftiger SoCs werden Realisierungen "lernen" und in der Lage sein müssen, mit permanenten und temporären, sporadisch auftretenden Schaltungsdefekten zu "leben". Systeme mit deren Module müssen dabei entworfen werden, dass auch bei schwierigen oder störanfälligen Produktions-umgebungen noch die notwendigen Anforderungen des Systems erfüllen können.

Das AIS-Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, eine neue Entwurfsmethodik für autonome integrierte Systeme zu erforschen, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen. Mit dieser neuen Entwurfsmethodik werden Architekturkomponenten mit autonomen Eigenschaften dimensioniert und Komponenten in einem Explorations- und Integrationsprozess auf Systemebene mit einer Betriebssystemumgebung kombiniert. Zur Validierung werden prototypische Implementierungen erarbeitet und die Interoperabilität demonstriert.

Die neue Entwurfsmethodik ermöglicht es, Systeme zu entwickeln, die Fehler, Störungen und Veränderungen bei der Zuverlässigkeit einzelner Komponenten erkennen sowie entsprechende Gegenmaßnahmen treffen. Dazu werden autonome Elemente im Systementwurf eingeführt, die Kontrollpfade, Datenpfade und Kommunikationsstrukturen der funktionalen Ebene überwachen und auf veränderte Betriebsbedingungen sowie Fehlverhalten reagieren. Auch werden Dienste erforscht, die das Betriebssystem zur Selbstoptimierung und Selbstheilung durch Replikation, Überwachung und Migration auf der Basis zuverlässiger Kommunikationsstrukturen einsetzt.

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