Simulation-Assisted State Re-Coding for Power Reduction of Digital Circuits

Während deines Studiums kannst du dich bei uns in laufende Forschungsprojekte einbringen. Geh mit uns an Grenzen des technisch Machbaren und sei dabei, wenn wir gemeinsam Neuland betreten. Wir bieten vielfältige herausfordernde und praxisorientierte Themen als Praktikum, Bachelor- bzw. Master-Arbeit oder als Hiwi-Tätigkeit an. Du analysierst wichtige wissenschaftliche Vorlauffragestellungen und stehst den Projektteams mit unterstützenden Entwicklungstätigkeiten zur Seite.

Arbeitsort: Erfurt

Team:
Mikroelektronik

Karrierestufe:
Pflichtpraktikum, Abschlussarbeit oder studentische Assistenz

Forschungsfeld: Integrierte Sensorsysteme

Umfang:
nach Vereinbarung

Beginn:
ab sofort

Bewerbungsfrist: 30.06.2024

Kennziffer:
IMMS_STUD_ME_0323

Die Leistungsaufnahme moderner System-on-Chips (SoC) wird durch die Schaltaktivität der internen Logik bestimmt. Diese kann zum Beispiel mit Clock-Gating-Methoden reduziert werden. Dabei wird die Taktverteilung so modifiziert, dass die Anzahl der Schaltvorgänge reduziert wird.

Die internen Zustandsübergänge können jedoch auch eine Kodierung aufweisen, die sich eher auf Implementierungszwänge oder die Lesbarkeit als auf die Leistungsreduzierung stützt. So verursacht ein Binärzähler beispielsweise einen höheren Stromverbrauch als ein Grey-Code-Zähler, bei dem nur ein einziger Bit-Flip pro Zählschritt erforderlich ist.

In dieser Arbeit soll eine Methode entwickelt werden, die anhand von Simulationsdaten die internen Zustandsfolgen einer gegebenen digitalen Schaltung ermittelt. Auf dieser Basis soll ein optimiertes Kodierschema entworfen werden, das die Anzahl der Registerumschaltungen pro Zyklus minimiert. Das Verfahren soll an einem vorgegebenen Entwurfsbeispiel aus einem aktuellen Entwurfsprojekt demonstriert werden.

DAS IST ZU TUN:

Extraktion von Zustandsfolgen aus digitalen Schaltungssimulationen
Konzeption und Implementierung eines Algorithmus zur Ermittlung eines energiesparenden Kodierungsschemas
Implementierung eines Tools, das das neue Kodierschema in die digitale Schaltung integriert
Evaluierung des Verfahrens an einem Designbeispiel
Dokumentation

DAS BRINGST DU MIT:

Python
Verilog

UND DAS SIND WIR:

Wir am IMMS stärken Unternehmen mit anwendungsorientierter Forschung und Entwicklung in der Mikroelektronik, Systemtechnik und Mechatronik und transferieren Ergebnisse der Grundlagenforschung in Anwendungen. Wir unterstützen Unternehmen, international erfolgreiche Innovationen für Gesundheit, Umwelt und Industrie auf den Weg zu bringen und begleiten sie von der Machbarkeitsstudie bis zur Serienreife.

WIR SIND GESPANNT AUF DICH!

Wir freuen uns, wenn du mit uns arbeiten willst.

DAS HABEN WIR ZU BIETEN:

einen attraktiven Arbeitsplatz in einem modernen sehr gut ausgestatteten und industrienah agierenden Forschungsinstitut
Arbeit direkt an der Schnittstelle zwischen Universität und Industrie
Mitarbeit in einem flexiblen und kreativen Team und an innovativen herausfordernden Themen

Für die ausgeschriebenen Aufgaben und mit den vorhandenen Arbeitsbedingungen ist eine Bewerbung unabhängig vom Geschlecht und / oder von eventuellen körperlichen Behinderungen möglich. Wir fördern die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern. Wir fordern vor allem Frauen auf, sich zu bewerben. Da Frauen am IMMS unterrepräsentiert sind, werden sie bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung vorrangig berücksichtigt.