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CARL VON OSSIETZKY-UNIVERSITAET OLDENBURG PRESSEMITTEILUNG 299/97
Recyclebares Mikrochip-Design: Wie Mikroprozessoren schnell und billig produzieren?
Oldenburg. Wie kann die Herstellung der sich rasant entwickelnden Mikrochips rationell gestaltet werden? Wie koennen auch die komplizierten Komponenten der Chips so beschrieben werden, dass ihre Funktion variabel ist und sie leicht wiederverwertet werden koennen? Antworten auf diese Fragen suchen der Informatikers Prof. Dr. Wolfgang Nebel und seine Arbeitsgruppe an der Universitaet Oldenburg. Nebel berichtet darueber in der neuesten Ausgabe Nr. 26 des Forschungsmagazins EINBLICKE der Universitaet. Das Forschungsprojekt, an dem auch die Deutsche Telekom AG, France Telecom, die spanische Telefonica, Italtel sowie weitere Forschungsinstitute und CAD-Anbieter beteiligt sind, ist Teil des ESPRIT-Programms der Europaeischen Union.
Um zu verstehen, was die WissenschaftlerInnen des OFFIS-Instituts im einzelnen machen, muss man sich den Aufbau eines Computers genauer ansehen. Kernstueck der heutigen Rechner ist der Mikroprozessor, eine ein bis zwei Zentimeter grosse Siliziumscheibe, auf der bis zu 10 Millionen Transistoren Platz haben. Die Transistoren sind die kleinsten Schalteinheiten des Computers, die rechnen und speichern koennen. Sie werden miteinander verbunden. Damit sie komplexe Funktionen erfuellen koennen, werden die Funktionen in eine Vielzahl von Ja/Nein-Entscheidungen zerlegt. Je mehr Transistoren, desto komplexer die Aufgaben, die der Computer loesen kann. Das neueste Modell der Intel-Prozessorserie, der Pentium II, der 1997 auf den Markt kam, besteht aus etwa 7,5 Millionen Transistoren. Beim ersten Mikroprozessor 1971 waren es gerade mal 2.300 Transistoren. Ein Ende oder auch nur eine Verlangsamung der Entwicklung auf diesem Sektor wird in den naechsten 15 Jahren nicht erwartet. Moeglich wurde diese rasante Entwicklung durch eine weitgehende Automatisierung der arbeitsintensiven Entwurfsschritte und durch angepasste Organisation des Entwicklungsablaufs.
Der Entwurf eines Mikroprozessors kann nur rationalisiert werden, wenn nicht jeder Transistor individuell entworfen werden muss. Einmal entwickelte Komponenten wiederzuverwenden, sprich Recycling, ist hier wichtig. Doch da die Probleme immer komplexer werden, werden es die recyclebaren Komponenten auch. Die Folge: Sie sind immer spezieller und koennen immer seltener wiederverwertet werden. Um dieses Dilemma zu loesen, muessen die Bausteine entweder extra fuer ein Recycling entwickelt werden oder sie muessen effizient an neue Anforderungen anpassbar sein.
Hier setzt die Forschung des OFFIS-Instituts an. Das Institut entwickelt Entwurfsmethoden, die das Recycling komplexer Module foerdern. Dabei werden vier Anforderungen an die Methoden gestellt: 1.) Sie muessen die Komponenten so beschreiben, dass ihre Funktion ohne Kenntnis des inneren Aufbaus zu verstehen ist. 2.) Die Komponenten muessen automatisch fuer bestimmte Zieltechnologien synthetisiert werden koennen. 3.) Die Komponenten muessen in flexibler Weise mit anderen Komponenten kommunizieren koennen. 4.) Die Funktion der Bausteine muss variabel sein, ohne Eigenschaften in unkontrollierter Weise zu veraendern.
Fuer die Entwicklung der Mikrochips, also der Hardware, gibt es bereits Hardware-Beschreibungssprachen. Nicht nur dadurch aehnelt diese Entwicklung der der Software immer mehr. Diese Tatsache fuehrte dazu, dass sich die ForscherInnen des OFFIS-Instituts an der Software orientieren konnten. Der neueste Trend in diesem Bereich ist die objektorientierte Programmierung. Diese wiederum erfuellt die oben genannten Anforderungen zum Entwurf komplexer Komponenten. Das Ergebnis wird die neue Hardware-Beschreibungssprache Objective VHDL sein. Erstes Resultat im Herbst dieses Jahres ist ein Programm, welches diese Sprache in die international standardisierte Sprache VHDL uebersetzt.
Kontakt: Prof. Dr. Wolfgang Nebel, Technische Informatik, e-mail: nebel@informatik.uni-oldenburg.de, Internet: http://eis.informatik.uni-oldenburg.de/staff/nebel.wolfgang.html, Tel.: 0441/798-4519, Fax: 0441/798-2145
Criteria of this press release:
Electrical engineering, Energy, Information technology
transregional, national
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German
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