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Projekt ALMA: Werkzeugkette erstellt Code für Mehrkernprozessoren

Die Softwareentwicklung für eingebettete Mehrkernprozessoren gilt als aufwendig und schwierig. In dem EU-Projekt ALMA haben KIT-Wissenschaftler eine neue durchgehende Werkzeugkette entwickelt, die das Programmieren erleichtert.

Im Rahmen des EU-Projekts ALMA, koordiniert von Professor Jürgen Becker, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT, hat ein Konsortium aus Forschung und Industrie eine Werkzeugkette entwickelt, die Programmierern die Arbeit erheblich erleichtern wird.

Parallele Hardware-Architektur erfordert aufwändiges Programmieren

In neueren Desktop-PCs, Notebooks, Tablets, Smartphones, Kameras und vielen weiteren Elektronikprodukten stecken sogenannte Multicore-Systeme, die mehrere Prozessorkerne auf einem Chip vereinen. Die Kerne können parallel arbeiten und dadurch mehr Geschwindigkeit und Leistung bringen. Allerdings lassen sich diese Vorteile nur dann ausschöpfen, wenn die Software ihre Aufgaben auf zwei oder mehr Prozessorkerne verteilen kann, das heißt parallel programmiert ist.

Gewöhnlich muss der Programmierer seinen Code an die parallele Hardware-Architektur anpassen. Dies ist nicht nur mit viel Aufwand verbunden, sondern verhindert auch die Wiederverwendung des Codes für andere Hardware-Architekturen. Die ALMA Toolchain gleicht diesen Nachteil durch eine automatische Parallelisierung aus. So verbirgt ALMA die Komplexität von eingebetteten Mehrkernprozessoren und erzeugt zugleich optimierten parallelen Code.

Erste Evaluation von ALMA: Kostenaufwand bis zu 58 Prozent niedriger

Zum Abschluss von ALMA haben zwei Projektpartner, das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB), sowie Intracom SA Telecom Solutions die Toolchain evaluiert. Beide Partner berichteten, dass die Anwendung auf einem Vierkernprozessor etwa dreimal schneller lief als die Einkern-Version. Das Fraunhofer IOSB berechnete, dass der Zeit- und damit auch der Kostenaufwand beim Programmieren mit ALMA für den Vierkernprozessor beim Fraunhofer IOSB um bis zu 30 Prozent niedriger war als bei der Programmierung für den Einkernprozessor. Bei Intracom war er sogar um bis zu 58 Prozent niedriger.

ALMA steht für "Algorithm parallelization for Multicore Architectures". Neben dem KIT waren das Fraunhofer IOSB, die Universität Rennes (Frankreich), Recore Systems B.V. (Niederlande), die Universität Peloponnes, das Technological Educational Institute of Western Greece sowie Intracom Telecom (Griechenland) an dem Konsortium beteiligt. Die EU förderte ALMA mit 3,2 Millionen Euro.


Weitere Informationen zum Projekt ALMA in der KIT-Presseinformation


or, 03.03.2015