Projektbeschreibung
Spezialisierte Datenverarbeitungsgeräte dank softwaredefinierter Zahlenformate
Das Internet der Dinge bringt eine Fülle von Datenverarbeitungsgeräten mit einer Vielzahl von Funktionalitäten mit sich: Datenerfassung, Datenanalyse und Schlussfolgerungen maschinell erlernter Modelle. Bauelemente setzen vereinbarte Regeln zur Codierung von Zahlen in Hardware um. Der dramatische Wandel auf dem Gebiet der Anwendungen, der durch das Internet der Dinge vorangetrieben wird, stellt jedoch sich schnell verändernde Anforderungen an Zahlenformate. Das EU-finanzierte Projekt SoftNum wird erkunden, wie Zahlenformate per Software definiert werden können, um eine Vielzahl neuartiger Anwendungen auf den Weg zu bringen. Dadurch wird die Entwicklung eines Datenerfassungsgeräts möglich, das Datenströme mit der geringstmöglichen Genauigkeit vorverarbeitet, um den Energieverbrauch zu minimieren, ein Wasserzeichen zum Nachweis des Eigentums und der Herkunft der Daten einzubetten und die erforderliche Genauigkeit auf Anwendungsebene zu realisieren.
Ziel
All computing devices implement computer arithmetic as a core functionality. Nearly all computing devices moreover implement the same, standardized number formats in order to aid software portability. However, with Moore’s Law ending, we question whether it remains the best approach to achieve high performance and low energy consumption by applying the same standardized number formats for all applications. Among others, the Internet-of-Things (IoT) presents a proliferation of compute devices with a wide variety of functionality, among others in data sensing, data analytics, and inference of machine-learned models. Additionally, security mechanisms, which are essential for internet-connected devices, are compute-intensive workloads. We posit that each of these workloads will see improved performance and energy-efficiency from distinct, specialized computer arithmetic.
The SoftNum Marie Curie Fellowship will explore how to make number formats, generally considered to be hard-wired functionality, software-defined. Software-defined number formats have the advantage of high performance, low energy consumption, and ensure sufficient while not excessive precision. For instance, with SoftNum it will be possible to design a data sensing device that pre-processes data streams at the minimal precision possible to minimize energy consumption, embeds a watermark to prove ownership and origin of the data, all while achieving the required application-level accuracy. This project, if successful, will have a major impact on how we perceive the design of computing devices. It will create an unprecedented degree of virtualization of the core computing hardware, with an estimated system-level speedup of 50% and reduction of energy consumption by 70%. This novel proposition promises to accelerate the Fellow’s career, who brings prior expertise in computer arithmetic to the project, under the mentorship of an expert in transprecise computing and runtime system software.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
BT7 1NN Belfast
Vereinigtes Königreich