Verbundprojekt: Power-robustes Chip-Design für Raumfahrtanwendungen; Teilprojekt: Power-robuster Multiprozessor-Demonstrator

Die im Gesamtvorhaben entwickelten Methoden und Werkzeuge, die unter anderem die Stabilität der Stromversorgung und Mechanismen zum energiesparenden Betrieb zum Ziel haben, sind anspruchsvolle Aufgaben und große Herausforderungen beim Entwurf von Chips für Raumfahrtanwendungen. Eines der wichtigsten Ergebnisse des Teilvorhabens ist die Entwicklung eines Low-Power radhard Design-Flows und eines prototypischen Multi-Core-Prozessors für Raumfahrtanwendungen. Dieser Prozessor wird innerhalb des Teilvorhabens entworfen, produziert und getestet. Ziel ist die Evaluation aller entwickelten Hardware- und Softwarelösungen des Gesamtvorhabens: die Entwurfsmethoden und CAD-Werkzeuge. Chips für die Raumfahrt müssen besonders hohen Anforderungen gerecht werden, da sie in unwirtlicher Umgebung mit hochenergetischer Strahlung zum Einsatz kommen, welche die Arbeitsfähigkeit stören und die Lebensdauer der Chips verringern, wobei zeitnahes menschliches Eingreifen nicht möglich ist. Die Stromversorgung basiert hauptsächlich auf Solarenergie, die oft nicht in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Auf Basis dieser Probleme zielt das Projekt primär auf die Verlängerung der Lebensdauer, eine verbesserten Fehlertoleranz und geringeren Energieverbrauch, darüber hinaus jedoch auch auf ein besseres Echtzeitverhalten der Bauelemente. In diesem Zusammenhang wird eine neuartige adaptive Multi-Core-Prozessorplattform entwickelt, die auch als Demonstratorschaltung gefertigt werden soll. Um das Ziel einer adaptiven Multiprozessorplattform für Raumfahrtanwendungen zu erreichen, werden zunächst Strahlungseffekte modelliert und neue Entwurfsmethoden und Werkzeuge entwickelt. Darauf aufbauend werden Anforderungen an die Multiprozessorplattform definiert. Anschließend wird die Plattform unter Einbeziehung von Fehlertoleranz- und Low-Power-Mechanismen entwickelt. Schließlich wird die Plattform auf Basis der Anforderungen mittels Tests bei unterschiedlichen Betriebs- und Umgebungsparametern evaluiert.