TwinSpace

Das angestrebte Leuchtturmprojekt soll die Scharnierfunktion digitaler Technologien zwischen ökonomischen und ökologischen Nutzen in die Breite tragen. Konkret soll dies erfolgen, indem (sicherheitsrelevante) Software für eingebettete Systeme hinsichtlich des Ressourcenbedarfs (z.B. CPU, GPU, Laufzeit) optimiert wird. Dazu wird ein automatisiertes Reverse Engineering von kompiliertem Code angestrebt. Dieser Code wird dann auf verschiedenen emulierten Hardware-(HW)-Plattformen simuliert und der Ressourcenbedarf gemessen. Sobald die passende HW-Plattform ausgewählt ist, wird der Code für die entsprechende HW-Plattform neu kompiliert. Durch das Reverse Engineering entsteht keine Cyber-Gefahr, da ausschließlich nichtfunktionale Aspekte übertragen werden. Traditionell wird die Ressourcenoptimierung bei Software (SW) ignoriert, da sich die Geschwindigkeit der HW ohnehin alle zwei Jahre verdoppelt. Mittels des entwickelten, erprobten und angewandten Green-Coding Entwicklungswerkzeuge mit optimierten Ressourcen-Management – TwinSpace – soll die SW-Entwicklung im (sicherheitsrelevanten) Massengeschäft von eingebetteten Systemen revolutioniert werden. Dabei werden sowohl ökonomische Aspekte etwa durch effizientere Entwicklungsprozesse als auch ökologische Aspekte durch erhöhte Energieeffizienz oder die Einsparung von CO2 durch kleinere Chipflächen optimiert. Die Entwicklungen werden erprobt, angewendet und im Anschluss in die Breite getragen.

Unser Ziel ist es, auch Simulatoren für ESL (Electronic-System-Level) für die Lastprofilgenerierung und auswertung zu verwenden. Diese Simulatoren bieten signifikante Vorteile bei der Entwicklung einer neuen Anwendung aus Hardware und Software, indem sie die Hardware in frühen Entwicklungsphasen ersetzen kann. Sie kann als Softwareumgebung verteilt werden und steht frühestmöglich für die Entwicklung der Anwendungssoftware zur Verfügung. Hierdurch kann das Hardwaresystem sowie der Hardware-/Software-Verbund frühzeitig getestet werden und vermeidet so die Produktion früher und potentiell fehlerbehafteten Prototypsystemen.
Eine ESL-Simulationsumgebung kann direkt für die Entwicklung der Anwendungssoftware verwendet werden. Dies beschleunigt den Entwicklungszyklus erheblich. Durch die Integration der Lastprofilgenerierung stehen für den Hardwareentwurf frühzeitig Software-Zwillinge zwecks realistischen Tests der Gesamtumgebung zur Verfügung. Dies verringert abermals die Notwendigkeit von physikalischen Prototypen und beschleunigt den Entwicklungsprozess. Das Zusammenspiel von Hard- und Software wird so in reiner Software nachgebildet und aufgebrochen. Die Verwendung von realistischen Lastprofilen sorgt hierbei außerdem dafür, dass Entwicklungspartner im Entwicklungsprozess keine internen, potentiell geschützte (Programm-)Daten preisgeben müssen, da das Lastprofil eine der Zielanwendung gleichwertiges Ein-/Ausgabe- bzw. Buszugriffs- und Kommunikationsverhalten aufweist.

Gefördert von BMWK (GreenTech Innovationswettbewerb); now listed as BMFTR, GreenTech Innovationswettbewerb (Digitale Technologien), Förderkennzeichen 01MN23013H (Universität Rostock sub-project).