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Fachgebiet Datenbanksysteme und InformationsmanagementeDV-Hera

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eDV-Hera: Effiziente Datenverarbeitung für stark heterogene Rechnerarchitekturen

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Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Mikroprojekt im Rahmen des Software Campus in Kooperation mit der SAP AG.

Eine der größten Herausforderungen beim Ausnützen der Fähigkeiten moderner Hardware zur Datenverarbeitung ist die große Vielfalt der verfügbaren Architekturen: Rechner verfügen heutzutage häufig über mehrere, stark unterschiedliche (Ko-)Prozessoren - zum Beispiel Mehrkernprozessoren, Grafikkarten oder FPGAs. Ein Programm so zu entwickeln, dass es all diese verfügbaren Ressourcen optimal ausnutzen kann ist ein  arbeitsintensiver Vorgang, für den sowohl detaillierte Kenntnisse über die Programmstruktur und die verwendeten Algorithmen als auch ein genaues Verständnis der zu unterstützenden Hardware benötigt werden. Die mit diesem Aufwand einhergehenden Entwicklungs- und Wartungskosten sind einer der Hauptgründe dafür, dass die zusätzliche Rechenleistung von Koprozessoren heute nur in Spezialfällen für die Verarbeitung von Daten genutzt wird. Gerade im Hinblick darauf, dass Experten erwarten, dass die Vielfalt der verfügbaren Prozessorarchitekturen in Zukunft noch deutlich zunehmen wird, wird es jedoch immer wichtiger werden solch stark heterogene Rechnerarchitekturen mit sinnvollen Entwicklungsaufwand einsetzen zu können.

Um dieses Problem anzugehen, sollen im Rahmen von eDV-Hera Verfahren und Methoden entwickelt werden um die Entwicklungskosten und -zeiten von Datenverarbeitungsprogrammen für heterogene Rechnerarchitekturen zureduzieren. Hierzu wird ein sogenannter "hardware-unabhängiger" Ansatz verfolgt: Der Entwickler spezifiziert sein Programm in einer abstrakten, deklarativen Form die keine spezifischen Anpassungen an die Hardware enthält. Diese Spezifikation wird zur Laufzeit verwendet um automatisch Code zu erzeugen, der für die vorhandene Hardware angepasst ist und sie effizient ausnutzen kann. Dabei wird bei der automatischen Codegenerierung stark auf lernende Verfahren gesetzt, die durch das Beobachten von Laufzeitverhalten selbständig optimale Implementierungsansätze für verschiedene Hardwarearchitekturen erlernen können.

Das auf zwei Jahre angelegte Projekt findet in Zusammenarbeit mit der SAP AG statt und ist vom Bundesministerium  für Bildung und Forschung (BMBF)im Rahmen der Fördermaßnahme "Software Campus" finanziert.

Weitere Informationen zum Software Campus: http://www.softwarecampus.de

Weitere Informationen zum Kooperationspartner SAP AG:

http://www.sap.com/germany

 

 

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