Blocks: Auf dem Weg zu Energieeffizienten, Grobkörnigen, Rekonfigurierbaren Architekturen (CGRA), 1. Aufl. 2023

Dieses Buch beschreibt eine neue, grobkörnige rekonfigurierbare Architektur (CGRA), genannt Blocks, und stellt sie in den Kontext von Computerarchitekturen und insbesondere von anderen CGRAs. Das Buch beginnt mit einer ausführlichen Bewertung historischer und bestehender CGRAs und deren Stärken und Schwächen. Dies führt auch zu einem besseren Verständnis und einer neuen Definition dessen, was CGRAs von anderen Architekturansätzen unterscheidet.

Die Autoren stellen Blocks als einzigartig vor, da es über separate programmierbare Steuer- und Datenpfade verfügt, so dass leichtgewichtige Befehlsdekodiereinheiten über eine statisch konfigurierte Verbindung beliebig mit einer oder mehreren Funktionseinheiten (FUs) verbunden werden können. In der Diskussion wird erläutert, wie Architekturen modelliert werden können, was zu einem Flächen- und Energiemodell für Blöcke führt. Die Genauigkeit dieses Modells wird anhand vollständig implementierter Architekturen bewertet, wobei sich zeigt, dass die Fehlerspanne sehr akzeptabel ist, obwohl es um drei Größenordnungen schneller ist als die Synthese. Das Buch schließt mit einer Fallstudie zu einem echten System-on-Chip, einschließlich einer RISC-Architektur, der Blocks CGRA und Peripheriegeräten.

Einführung.- CGRA-Hintergrund.- Konzept der Blocks-Architektur.- Der Blocks-Rahmen.- Energie-, Flächen- und Leistungsbewertung.- Architekturmodell.- Fallstudie: die BrainSense-Plattform.- Schlussfolgerung.

Mark Wijtvliet ist Postdoc-Forscher an der Technischen Universität Dresden. Er erhielt seinen Doktortitel von der Universität Einhdoven im Jahr 2020 und den MSc-Abschluss von der Technischen Universität Eindhoven im Bereich Elektrotechnik im Jahr 2011. Er arbeitete zwei Jahre lang an einem gemeinsamen Projekt der Technischen Universität Eindhoven und der Technischen Universität Delft zur Erforschung von algorithmischen Skeletten auf FPGA-Implementierungen. Diese Forschung führte zur Inspiration der rekonfigurierbaren Blocks-Architektur. Ab 2014 arbeitete er weiter als Forscher an der Technischen Universität Eindhoven und begann 2014 seine Doktorarbeit in der Gruppe für elektronische Systeme im Rahmen des rCPS P3-Projekts. Während dieser Zeit war er auch Projektleiter des PR3-Studententeams, das eine Nutzlast für den Flug auf einer Höhenforschungsrakete baute, und nahm am HiPEAC-Austauschprogramm der CFAED-Gruppe an der Technischen Universität Dresden teil. Mark war auch an der Organisation und Lehre der Kurse Embedded Computer Architecture (in denen Blocks von vielen Studenten verwendet wurde) und Embedded Visual Control beteiligt. Seine Interessen umfassen energieeffiziente rekonfigurierbare Architekturen, Robotik und Raumfahrtanwendungen. Derzeit arbeitet er als Postdoc für die CFAED-Gruppe an der TU Dresden.

Henk Corporaal ist Professor für Architekturen eingebetteter Systeme an der Technischen Universität Einhoven (TU/e) in den Niederlanden. Er hat einen MSc in theoretischer Physik von der Universität Groningen und einen Doktortitel in Elektrotechnik auf dem Gebiet der Computerarchitektur von der Technischen Universität Delft erworben.

Corporaal ist Mitautor von über 500 Zeitschriften- und Konferenzbeiträgen. Darüber hinaus erfand er eine neue Klasse von VLIW-Architekturen, die transportgetriggerten Architekturen, die in mehreren kommerziellen Produkten und von vielen Forschungsgruppen verwendet werden.

Seine Forschungsarbeit