Poorhosseini, Mehrdad (2023) A hybrid RISC-V architecture supporting mixed timing-critical and high performance workloads. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

The hardware platforms available today for embedded systems are already capable of implementing different classes of applications. These can be real-time applications, in which compliance with given time limits must be guaranteed, and high-performance applications, in which the aim is to execute as many instructions as possible per unit of time. The goal of this work is to propose a hybrid hardware platform that is capable of executing the above two classes of applications without suffering from mutually negative timing predictability and execution time optimization requirements. This work presents a set of requirements for such a hybrid hardware platform for embedded systems. Based on these requirements, various existing platforms, ranging from high-performance embedded to fully time-predictable architectures, are analyzed and compared. Based on this analysis, a new hybrid architecture is proposed that can switch between a real-time and high-performance execution mode at runtime.

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Eine hybride RISC-V-Architektur, die gemischte zeitkritische und Hochleistungs-Workloads unterstützt

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Die heute verfügbaren Hardwareplattformen für eingebettete Systeme sind bereits in der Lage unterschiedliche Klassen von Anwendungen zu realisieren. Dies können zum einen Echtzeitanwendungen sein, bei denen die Einhaltung gegebener Zeitschranken garantiert werden muss, und zum andere Hochleistungsanwendungen, bei denen es darum geht möglichst viele Instruktionen pro Zeiteinheit auszuführen. Ziel dieser Arbeit ist es, eine hybride Hardwareplattform vorzuschlagen, die in der Lage ist, die beiden o.g. Anwendungsklassen auszuführen. Diese Arbeit stellt eine Reihe von Anforderungen an eine solche hybride Hardwareplattform für eingebettete Systeme vor. Basierend auf diesen Anforderungen werden verschiedene existierende Plattformen, von eingebetteten Hochleistungsarchitekturen, bis hin zeitvorhersagbarer Architekturen, analysiert. Basierend auf dieser Analyse wird eine neue hybride Architektur vorgeschlagen, welche zur Laufzeit zwischen einem Echtzeit- und Hochleistungsausführungsmodus umschalten kann.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Hochleistungsrechnen, Architektur <Informatik>, Echtzeitverarbeitung, RISC-V
Subjects:	Generalities, computers, information > Computer science, internet
Divisions:	School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited:	13 Mar 2023 14:01
Last Modified:	13 Mar 2023 14:01
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/5782
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-58632
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