Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
21.10.2021 14:35:03
inf311 - Low Energy System Design (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Low Energy System Design
Modulkürzel inf311
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
Einrichtungsverzeichnis Department für Informatik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Eingebettete Systeme und Mikrorobotik (Master) > Akzentsetzungsmodule
  • Master Engineering of Socio-Technical Systems (Master) > Embedded Brain Computer Interaction
  • Master Engineering of Socio-Technical Systems (Master) > Systems Engineering
  • Master Informatik (Master) > Technische Informatik
Zuständige Personen
Lehrenden, Die im Modul (Prüfungsberechtigt)
Nebel, Wolfgang (Prüfungsberechtigt)
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele
Dieses Modul führt ein in die Themengebiete der Verlustleistungsabschätzung, sowie der Verlustleistungsoptimierung. **Fachkompetenzen** Die Studierenden: - diskutieren die grundlegende Verlustleistungsproblematik - charakterisieren den anforderungsgetriebenen Entwurf eingebetteter Systeme, - benennen gängige Verlustleistungsanalyse- und Optimierungsmethoden, - entwerfen eingebettete Systeme mit gängigen Entwurfs- und Analysewerkzeugen, - entwerfen verlustleistungsoptimierte eingebettete Systeme **Methodenkompetenzen** Die Studierenden: - modellieren von Systemen mit einer Hardware-Beschreibungssprache - analysieren und modellieren Hardwarekomponenten - nehmen Mehrzieloptimierungen von Systemen vor **Sozialkompetenzen ** Die Studierenden: - konstruieren Lösungen zu gegebenen Problemen in Gruppen - diskutieren ihre Ergebnisse fachlich und sachlich angemessen **Selbstkompetenzen ** Die Studierenden: - erkennen die Grenzen ihrer Belastbarkeit bei der Modellierung von Systemen, bzw. Teilaspekte dieser
Modulinhalte
Nach Moore's Law verdoppelt sich die Zahl der auf einem Computerchip integrierbaren Transistoren alle zwei Jahre. Neue Schaltungen werden darüber hinaus mit immer größeren Geschwindigkeiten betrieben. Diese Entwicklung führt nicht nur zu der gewünschten Zunahme an verfügbarer Funktionalität, sondern auch zum Anstieg der elektrischen Leistungsaufnahme dieser Systeme. Die Leistungsaufnahme integrierter Schaltungen ist aus zwei Blickwinkeln problematisch: Zum einen muss die Leistung dem System zugeführt, zum anderen die entstehende Wärme abgeführt werden. Eine erhöhte Leistungsaufnahme führt daher zu sinkenden Batterie- und Akkubetriebszeiten und erhöhten Energiekosten. Die Wärmeentwicklung von integrierten Schaltungen reduziert ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Die notwendigen Kühlungsmaßnahmen (Keramikgehäuse, Kühlkörper, Lüfter, etc.) erhöhen die Systemkosten. Heutzutage ist es beim Entwurf eingebetteter Systeme notwendig, die Quellen von Verlustleistung und die Auswirkungen auf die Wärmeentwicklung zu kennen, um die Zuverlässigkeit und die Kosten im Betrieb berücksichtigen zu können. Dieses Modul führt ein in die Themengebiete der Verlustleistungsabschätzung, sowie der Verlustleistungsoptimierung.
Literaturempfehlungen
- Designing CMOS Circuits for Low Power – Dimitros Kaushik Roy, Christian Piguet et al. - Leakage in Nanometer CMOS Technologies – F. Kesel, R. Bartholomä - Folien der Veranstaltungen „Eingebettete Systeme I+II“ von Professor Dr.-Ing. Wolfgang Nebel - Foliensammlungen sowie Handbücher und Datenblätter der verwendeten Hardware und Handbücher der Entwicklungswerkzeuge
Links
Unterrichtsprachen Englisch, Deutsch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul jährlich
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Modullevel / module level AS (Akzentsetzung / Accentuation)
Modulart / typ of module Pflicht o. Wahlpflicht / compulsory or optioal
Lehr-/Lernform / Teaching/Learning method V+Ü
Vorkenntnisse / Previous knowledge - inf200 Grundlagen der Technische Informatik,
- inf201 Technische Informatik,
- inf203 Eingebettete Systeme I+,
- inf204 Eingebettete Systeme II
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung
2 WiSe 28
Übung
2 WiSe 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Am Ende der Vorlesungszeit
Fachpraktische Übung und mündliche Prüfung