Supervisor: Tobias Schwarz
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Type: Master Theses

In FPGAs werden zur Speicherung der Konfigurationsdaten typischerweise SRAM-Speicherzellen verwendet. Diese stellen einen flüchtigen Speicher dar, verlieren also bei Unterbrechung der Spannungsversorgung ihre Information. Deswegen wird an Non-Volatile (NV)-FPGAs geforscht, die nicht-flüchtigen Konfigurationsspeicher besitzen. Eine Möglichkeit, diese zu implementieren, stellen Speicherzellen auf Memristor-Basis dar.

Memristoren sind passive Bauelemente, deren Widerstandswert von der Vorgeschichte des hindurchgeflossenen Stromes abhängt. Aufgrund der additiven Fertigung von Memristor-basierten Speichern ist davon auszugehen, dass ein gewisser Anteil der Speicherzellen fehlerbehaftet ist. Eine einzige defekte Speicherzelle mit undefiniertem Zustand führt dazu, dass klassische Look-up-Tables (LUTs) nur noch zur Hälfte nutzbar sind. Beim Entwurf von Logik-Elementen für NV-FPGAs müssen potentielle Fehler und ihre Auswirkungen also im Sinne einer besseren Fehlertoleranz berücksichtigt werden.

Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Evaluation eines Logikelements für NV-FPGAs, dessen Grundstruktur auf einem Programmable Logic Array (PLA) basiert. Dafür muss zunächst ein Abbildungsalgorithmus für das neue Logikelement entwickelt werden. Dann können im Rahmen einer Design Space Exploration die Parameter des Logikelements optimiert werden und seine Toleranz gegenüber defekten Speicherzellen evaluiert werden.

Supervisor: Tobias Schwarz
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Type: Bachelor Theses

Am Fachgebiet Rechnersysteme wird ein Verfahren zur Abbildung digitaler Entwürfe auf FPGA-Technologie entwickelt, das Binary Decision Diagrams (BDDs) als Zwischendarstellung nutzt. Ein entscheidender Faktor für die Laufzeit des Verfahrens ist die Performanz der BDD-Erzeugung. Aktuell wird eine in Kotlin geschriebene Bibliothek verwendet, die aus in BLIF beschriebenen Entwürfen BDDs generiert. Diese weist für Funktionen mit vielen Variablen eine sehr große Laufzeit auf, was die Abbildung von komplexen Entwürfen erschwert oder verhindert.

Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Optimierung der BDD-Bibliothek, sodass diese auch aus komplexen Entwürfen BDDs generieren kann. Für die Bearbeitung sind Vorkenntnisse in Kotlin sowie sehr gute Programmierkenntnisse gute Voraussetzungen.