DSP platform för framtida telekommunikation och multimedia
- Diarienummer
- RE07-0061
- Start- och slutdatum
- 080701-120630
- Beviljat belopp
- 12 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Inbyggda system för telekom och media är i huvudsak dominerade av digital signalbehandling (DSP). Projektförslaget syftar till att ta ett stort steg framåt inom detta område genom att utveckla nya arkitekturer och metoder baserade på karaktäristiken hos de arbetsuppgifter som dessa delsystem ska utföra. Program som körs av ett DSP-delsystem är relativt förutsägbara och detta ger ett bra tillfälle att använda vår kunskap för att optimera systemens arkitekturer. För att detta ska vara möjligt krävs olika processorkärnor specialiserade för olika klasser av program, en minnesorganisation anpassad till de faktiskt förekommande datastrukturerna och utvecklingsverktyg som är lämpliga att använda för dessa nya arkitekturer. Projektförslaget är uppdelat i tre arbetspaket. Arbetspaket 1 behandlar de nya arkitekturerna, partitionering av systemkomplexitet, heterogena parallella DSP-arkitekturer med en homogen uppsättning basinstruktioner och en ny minnesstruktur enligt konceptet P3RMA (Programmable Parallel Predictable Random Memory Access). Arbetspaket 2 behandlar hårdvarunära algoritmer för kommunikation och multimedia och arbetspaket 3 behandlar Metodik och Utvecklingsverktyg för parallellprogrammering och användning av heterogena instruktionstillägg. Inom alla delprojekt finns framgångsrika resultat inom de sökandes tidigare forskning. Resultaten förväntas ge en signifikant minskning av strömförbrukning, kiselåtgång och utvecklingsinsats.
Populärvetenskaplig beskrivning
Forskningsprojektet syftar till att förbättra system för signalbehandling i inbyggda system. Detta gäller både själva hårdvaran och de metoder som används för att utveckla denna hårdvara och mjukvaran som styr den. Vi tänker inrikta oss på applikationer inom framförallt telekommunikation och multimedia. Exempel på intressanta applikationer är framtida mobiltelefonisystem, trådlösa nätverk och HDTV-system. Den röda tråden i projektet är att vi angriper de problem som finns i samband med att vi går från ett system med en enda processor anpassad för signalbehandling till ett system med flera sådana processorer. Fram tills nu har det lönat sig att bygga snabbare och snabbare processorer då teknikutvecklingen hittills har främjat detta. Även om gränsen ännu inte är nådd, kommer det inte längre att ske några dramatiska förändringar hos prestandan för enskilda processorer. Istället går trenden mot att bygga system med flera processorer. Nackdelen med detta är att det är betydligt dyrare att utveckla effektiv mjukvara i sådana system. Målet med detta forskningsprojekt är att underlätta för utvecklare av system med flera processorer, både genom att tillhandahålla verktyg som förenklar själva programmeringen och genom att konstruera en hårdvaruplattform som passar till dessa verktyg. En del i projektet är en flexibel plattform för signalbehandling som bygger på ett system med många specialiserade signalprocessorer. Målet här är att mjukvaran ska kunna dra nytta av att processorerna är specialiserade för olika typer av signalbehandling och därmed uppnå högre effektivitet, samtidigt ska dessa vara lika lätta att kombinera i ett system som om de var flera identiska generella signalprocessorer. Traditionella minnessystem har ofta långa åtkomsttider när de används i parallella system. Vårt mål är att utveckla en ny hårdvaruplattform och minnessystem där vi minskar åtkomsttiden. Det kommer dock att ställa större krav på mjukvaran än traditionella system, men vi kommer samtidigt utveckla ett verktyg baserad på igenkänning av åtkomstmönster som gömmer denna komplexitet för programmeraren.