CeCaS
Die Supercomputing-Plattform für hochautomatisierte Fahrzeuge
Scale4Edge
Statische Hardware-/Softwareanalysen im Kontext skalierbarer Edge-Computing-Plattformen
Start: 05.2020
Ende: 12.2025
Scale4Edge reduziert die derzeit relativ langen Entwicklungszeiten und hohen Entwicklungskosten für anwendungsspezifische Edge-Komponenten. Der Ansatz beruht auf der Bereitstellung eines Ökosystems für skalierbare und flexibel erweiterbare Edge-Computing-Plattformen auf Basis der freien RISC-V-Instruktionssatzarchitektur.
Insbesondere bei anwendungsspezifischen, flexiblen Edge-Computing-Plattformen nimmt die Verifikation des gesamten Hardware-/Software-Systems einen wichtigen Stellenwert ein. So werden im Rahmen der Softwareentwicklung häufig Annahmen über die Hardware (HW) getroffen, die schwer zu verifizieren sind, da die Hardware nur als geschlossenes System (Black-Box) vorliegt. Dennoch müssen Aussagen über das Verhalten der Hardware bei der Verifikation von Software (SW) berücksichtigt werden. Scale4Edge erforscht ein Ansatz, um die gegenseitigen Wechselwirkungen bei der HW-SW-Co-Verifikation zu berücksichtigen.
Kern des Ansatzes ist die Behavioral-Description, ein Beschreibungsformat, in dem Annahmen über die Hardware-/Software-Interaktion formal spezifiziert werden. Über das Werkzeug „verify-down“, können diese Annahmen automatisch sowohl in die statische Softwareanalyse als auch in die formale Hardwareverifikation mittels Bounded-Model-Checking einfließen.
Über die domänenspezifische Sprache CHIPS wird zusätzlich der generatorbasierte Entwurfsprozess von RISC-V-Plattformen um eine leichtgewichtige Möglichkeit zur Spezifikation von Hardwareeigenschaften in einem Hardwaregenerator erweitert. Durch bereitgestellte Transformationen können CHIPS-Properties automatisiert zum Beispiel in SystemVerilog-Assertions überführt werden.
Durch die Kombination der Ansätze wird eine umfassende Verifikation des Hardware/Software-Systems ermöglicht.
Publikationen
Ansprechperson
Dr. rer. nat. Sebastian Reiter
Abteilungsleiter
Bereich: Intelligent Systems and Production Engineering
- +49 721 9654-430
- reiter@fzi.de
- Hauptsitz Karlsruhe
Forschungsschwerpunkt
Safety, Security and the Law
Das FZI setzt in diesem Forschungsschwerpunkt den Fokus auf die Themen Resilienz für kritische Infrastrukturen, Managing Security, Legal Tech sowie (Post-)Quantenkryptographie und beschäftigt sich außerdem mit der wechselseitigen Beeinflussung von Künstlicher Intelligenz zu Safety und Security.
Förderhinweis:
Das Verbundprojekt Scale4Edge wird aufgrund eines Beschlusses des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Projektpartner:
- infineon
- AbsInt Angewandte Informatik GmbH
- Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
- Eberhard Karls Universität Tübingen (EKUT)
- EPOS GmbH & Co KG (EPOS)
- Hochschule München
- IHP GmbH (IHP)
- MINRES Technologies GmbH (MNRS))
- Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU))
- Robert Bosch GmbH (RB)
- SpiNNcloud Systems GmbH (SCS)
- SYSGO GmbH (SYSGO)
- Technische Universität Darmstadt (TUDA)
- Technische Universität München (TUM)
- Universität Bremen (UB)
- Universität Paderborn (UPB)
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