Datavuopohjainen suunnitteluvuo energiatehokkaille sovelluskohtaisille prosessoreille

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

L10, Linnanmaa

Väitöksen aihe

Datavuopohjainen suunnitteluvuo energiatehokkaille sovelluskohtaisille prosessoreille

Väittelijä

Diplomi-insinööri Ilkka Hautala

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, Konenäön tutkimuskeskus

Oppiaine

Tietotekniikka

Vastaväittäjä

Professori Christoph Kessler, Linköpingin yliopisto

Kustos

Apulaisprofessori Jani Boutellier, Vaasan yliopisto

Lisää tapahtuma kalenteriin

Työkaluketju energiatehokkaiden ohjelmoitavien signaalikäsittelyjärjestelmien toteuttamiseen

Väitöstutkimuksessa on kehitetty korkean tason suunnittelumenetelmiä signaalinkäsittelyjärjestelmien energiatehokkaaseen toteuttamiseen ohjelmoitavilla ratkaisuilla. Väitöstyössä esitettyjä menetelmiä on sovellettu perinteisiin digitaalisten signaalinkäsittelyn sovellusalueisiin kuten videonkoodaukseen, kantatajuusprosessointiin ja konenäköön.

Yksi isoimmista haasteista uusien sovellusten toteuttamisessa on niiden virrankulutus. Laitteiden energiatehokkuutta on viime aikoina pyritty parantamaan rinnakkaisia ja räätälöityjä laitteistoratkaisuja hyödyntämällä. Tämä puolestaan on vaikeuttanut niin ohjelmisto- kuin laitteistokehitystä, koska perinteisesti käytettävissä suunnittelu menetelmissä ohjelmisto ja laitteisto kuvataan liian matalalla tasolla. Tämän vuoksi useiden laitteistovaihtoehtojen kartoittaminen parhaan ratkaisun löytämiseksi perinteisiä menetelmiä hyödyntäen on lähes mahdotonta taloudellisista syistä johtuen. Ohjelmistokuvausten abstraktiotasoa nostamalla ja automatisoituja laitteistonkuvaus menetelmiä hyödyntämällä sovellukselle voidaan helposti saada useita ratkaisuvaihtoehtoja, joista voidaan valita ominaisuuksiltaan sopivin. Työssä on kehitetty työkaluketjua, jolla signaalikäsittelyjärjestelmä voidaan toteuttaa käyttäen korkean tason mallipohjaisia ohjelmiston kuvausmenetelmiä ja energiatehokkaita sovelluskohtaisia ohjelmoitavia prosessoreita.

Tutkimuksen mukaan ohjelmistokuvausten abstraktiotasoa on mahdollista nostaa ilman merkittävää vaikutusta järjestelmän lopulliseen suorituskykyyn. Lisäksi tutkimus esittelee energiatehokkaita ohjelmoitavia prosessoriratkaisuja videonkoodausalgoritmien toteuttamiseen. Tutkimustulosten mukaan esitetyt ratkaisut tarjoavat uusia kompromissiratkaisuja videonkoodaamiseen tavanomaisten ohjelmoitavien prosessorien ja kiinteästi johdotettujen piirien välille.
Viimeksi päivitetty: 17.1.2022