Entwicklungsprozesse, Methoden, Werkzeuge und Plattformen für sicherheitskritische Multicore-Systeme
Zukünftige sicherheitskritische Anwendungen in der Automobilindustrie wie etwa das hochautomatisierte Fahren ziehen einen drastischen Anstieg der benötigten Rechenleistung nach sich. Ähnliches gilt im Bereich der Luftfahrt sowie der Industrieautomation, bei denen große Datenmengen effizient und oftmals unter der Einhaltung von Echtzeitgarantien verarbeitet werden müssen.
Multicore-Prozessoren bieten die benötigte Leistung, um nicht nur rechenintensive Aufgaben zu beschleunigen, sondern haben auch das Potenzial, mehrere derzeit auf einzelnen Steuergeräten implementierte Anwendungen zu integrieren. Im Gegensatz zu etwa der Unterhaltungselektronik oder der Telekommunikation, wo Multicore-Prozessoren bereits allgegenwärtig sind, bringen sicherheitskritische Anwendungen wie etwa in den o.g. Anwendungsdomänen zusätzliche komplexe Anforderungen mit sich, die aktuell nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand auf deren Basis erfüllt werden können.
ARAMiS II knüpft an das ARAMiS Projekt an und hat das Ziel, einen systematischen und strukturierten Ansatz zur Entwicklung von Multicore-Software und -Plattformen zu entwickeln. Darauf aufbauend werden entsprechende Methoden und Entwicklungswerkzeuge bereitgestellt sowie etablierte industrielle Plattformen unter der Berücksichtigung von Multicore-spezifischen Anforderungen weiterentwickelt bzw. erweitert.
Auf Basis industrieller Anforderungen an die Multicore-basierte Software- und Systementwicklung für sicherheitskritische Systeme, die in den am Projekt beteiligten Anwendungsdomänen erhoben werden, wird ein strukturierter Multicore-Entwicklungsprozess definiert, der spezifische Eigenschaften wie echte Parallelität und Interferenzen bereits ab frühesten Entwurfsphasen berücksichtigt. Um dadurch Safety-by-Design Eigenschaften zu ermöglichen, entsprechende werden Methodiken, Entwicklungswerkzeuge und Multicore-Plattformen entwickelt. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf der Definition herstellerübergreifender Standards und Schnittstellen, mit denen auf die jeweilige Anwendungsdomäne zugeschnittene Werkzeugketten realisiert werden können.
Im Projekt arbeitet fortiss an Verfahren zur Modellierung und Charakterisierung von Multicore-Plattformarchitekturen, und untersucht, wie diese Modelle in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses verwendet werden können. Hierzu untersucht fortiss Methoden zur Zustandsraum-Exploration, mit denen gültige Konfigurationen von sicherheitskritischen Multicore-Systems berechnet und nach Kriterien wie Kosten, Gewicht oder Energieverbrauch optimiert werden können. Die Verfahren werden in einem quelloffenen modellbasierten Entwicklungswerkzeug umgesetzt und in einem Use Case aus dem Bereich Industrieautomation validiert.
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Zuwendungskennzeichen 01IS16025F
01.10.2016 - 01.09.2019
