Energieeffizienz in eingebetteten Systemen (EEE)
Dozent: Ulf Kulau
Vorlesung: Dienstags 9:45-11:15 in Raum D1.024
Übung: Dienstag 15:45-17:15 in Raum E4.083
Details: siehe Semesterplan
und im StudIP StudIP-Veranstaltung: EEE
Modulzuordnung:
- Master "Informatik-Ingenieurwesen": Technischer Ergänzungskurs (6 LP)
- Master "Computerscience": Vertiefung I. Computer- und Software-Engineering (6 LP)
Achtung Corona-Modus:
Hinweise für die Präsenzlehre finden Sie hier
Inhalt
Auf dem Gebiet der Informatik haben wir nur eingeschränkte Möglichkeiten auf die Effizienz der Hardware direkt einzuwirken, bzw. sind abhängig von den Herstellern (bspw. von Mikrocontrollern). Um jedoch das volle Potential der uns gestellten Hardware auf Systemebene auszunutzen, benötigen wir ein tiefergehendes Verständnis über die Hintergründe, Prozesse und Mechanismen von Verlustleistungen in eingebetteten Systemen. Woher kommt die Verlustleistung, was passiert auf Hardware-Ebene, welche Mechanismen kann ich direkt/indirekt nutzen, welchen Tradeoff zwischen Flexibilität und Effizienz habe ich,... sind nur einige Fragen, welche in dieser Veranstaltung erarbeitet und diskutiert werden sollen. In der Vorlesung und der dazugehörigen Übung werden folgende Lehrinhalte vermittelt:
- Motivation und Verlustleistung von Halbleitern
- Verlustleistung digitaler Schaltungen
- CMOS
- Power Management in Hard- und Software (Sleep Modes, DVS, FS, Undervolting)
- Energieeffizientes Systemdesign (Anwendungen)
- Energy Harvesting und Transiently Powered Computing (TPC)
Ergänzt wird die Veranstaltung durch eine Projektbasierte Übung, bei der auf einer Energy-Harvesting Plattform (AVR Mikrocontroller) erlernte Aspekte praktisch umgesetzt werden.
Vorkenntnisse
- Technische Informatik (notwendig)
- Programmierkenntnisse in C (notwendig)
- Rechnerarchitekturen (empfohlen)
- Hohe Motivation und Interesse an der Thematik
Semesterplan
Literatur
-
EWME
Conference
Course: Energy Efficiency in Embedded Systems – A System-Level Perspective for Computer Scientists -
12th European Workshop on Microelectronics Education (EWME), 20182018.
10.1109/EWME.2018.8629441 [BibTex]
- Low power design essentials
-
Springer Science & Business Media2009.
[BibTex]
- Cmos vlsi design
-
ed: Pearson Education, Inc2010.
[BibTex]
Evaluation
Insgesamt wurde der Kurs mit 1.0 (n=7) bewertet. Alle Ergebnisse sind [hier]