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Kontakt
Prof. Dr. Wolfgang Karl

Haid-und-Neu-Str. 7
76131 Karlsruhe
Deutschland

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Fax: +49 721 608-43962

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Projekte am Lehrstuhl

Aktuelle Projekte

HALadapt

HALadapt Heterogene Parallelsysteme stellen Anwendungsentwickler vor neue Herausforderungen. Aufgrund der Vielseitigkeit solcher Systeme kann eine rein statische Auswahl von Recheneinheiten für die Ausführung sogenannter "compute kernel" zu längeren Laufzeiten und höherem Energieverbrauch führen oder sogar die Anwendungsausführung verhindern, wenn eine benötigte Einheit nicht vorhanden ist.
In diesem Projekt werden leichtgewichtige Konzepte und lernende Mechanismen erforscht, die selbstständig das momentane System sowie konkurrierende Prozesse analysieren und entsprechend die Anwendungsausführung zur Laufzeit anpassen um die Rechenzeit und Energieverbrauch der Anwendung zu verkürzen sowie die Systemauslastung und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

TahpSE

TahpSE Das Projekt TahpSE (Task-Scheduling in heterogenen, parallelen Systemen in Echtzeitumgebungen) ist Teil des Förderprogramms Software Campus des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter der Initiative Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) 2020. Die Durchführung erfolgt in Kooperation mit einem Industriepartner, welcher im Fall von TahpSE die Siemens AG ist.
Das Ziel von TahpSE war die Erforschung und Analyse von dynamischem Task-Scheduling auf heterogenen und parallelen Architekturen im Kontext von eingebetteten Systemen. Insbesondere erfolgte eine Betrachtung des Sammelns von Laufzeitinformationen und eine Evaluation mehrerer Scheduling-Algorithmen auf einem realen System mit industrienahen Anwendungsszenarien. Weiterhin war die Betrachtung der speziellen Randbedingungen eingebetteter Systeme, wie z.B. die Beschränkung des vorhandenen Speichers, ein wichtiger Aspekt des Projekts. Im Speziellen wurden weiche Echtzeitbedingungen mittels Task-Prioritäten umgesetzt und diese schlussendlich beim Scheduling berücksichtigt. Zusätzlich wurde ein adaptiver Aging-Mechanismus entwickelt und dessen Auswirkungen auf das Task-Scheduling evaluiert.

Envelope

Envelope Envelope, kurz für Effizienz und Zuverlässigkeit: Selbstorganisation in HPC-Systemen, ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) auf dem Gebiet „Grundlagenorientierte Forschung für HPC-Software im Hoch- und Höchstleistungsrechnen“ im Rahmen des Förderprogramms „IKT 2020 – Forschung für Innovationen“ gefördertes Verbundprojekt der JGU Mainz, der RWTH Aachen, der TU München und des KITs. Die übergeordneten Ziele von Envelope sind das Verbergen der Komplexität heterogener Architekturen vor dem Anwendungsprogrammierer, die gleichzeitige Ermöglichung einer effizienten Nutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen in Bezug auf Anwendungslaufzeit und Energie und eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit. Dabei wird ein Ansatz verfolgt, welcher das System auf mehreren Ebenen betrachtet und Proaktivität ermöglicht. So vereint der Ansatz die lokale Betrachtung einzelner Knoten mit einer globalen Sichtweise auf das ganze System und Techniken auf der Anwendungsebene. Dabei kommen Methoden aus dem Bereich der Selbstorganisation zum Einsatz, welche sowohl die globale als auch die knoten-lokale Verteilung von Aufgaben an Recheneinheiten übernehmen. Proaktivität wird mittels der Verwendung von Vorhersagemechanismen zum Ausfallverhalten einzelner Koten erreicht. Diese ermöglichen den zeitnahen Einsatz von Techniken zur Sicherstellung der Betriebsfähigkeit des Systems.

Abgeschlossene Projekte