Multicore-Controls - Parallelisierung des NC-Kanals zur Ausführung auf Multicore-Architekturen

Projekt-/Förderungsträger

Parallelisierung des NC-Kanals zur Ausführung auf Multicore-Architekturen (PANAMA)

Gefördert durch die DFG.



Hintergrund

Die Entwicklungen im Bereich der Prozessortechnik haben die technologischen Neuerungen in der NC-Technik (Numerical Control) stets begünstigt. Der Hinzugewinn von Rechenleistung ermöglichte die Erweiterung des NC-Kanals um bessere Algorithmen zur Bahngenerierung und -ausführung sowie um weitere Funktionalität. Allerdings ist der Performance-Hinzugewinn pro Rechenkern heute zum Stillstand gekommen. Der aktuelle Zuwachs an Rechenleistung wird nur durch die Bereitstellung mehrerer Prozessorkerne (Multicore) erreicht.



Problemstellung

Die Multicore-Technologie beginnt langsam Einzug in den Bereich der Steuerungstechnik zu halten. NC-Steuerungen, bestehend aus HMI (Human Machine Interface), SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) und NC-Kern, werden zum Teil auf Multicore-CPUs ausgeführt. Da der NC-Kern an sich von den performanten Systemplattformen jedoch nicht profitiert, gibt es heute NC-Anwendungen (z.B. HSC-Anwendungen, die einen großen Look-Ahead erfordern) für die die alleinige Rechenleistung eines Kerns nicht ausreicht. Der Hinzugewinn von Rechenleistung durch die feingranulare Verteilung der Funktionseinheiten des NC-Kanals auf mehrere Kerne ist heute nicht möglich. Um genug Rechenleistung für die ressourcenhungrigen Teile des NC-Kanals zur Verfügung zu stellen, muss eine Parallelisierung der Teilkomponenten des NC-Kanals erfolgen, die über den aktuellen Grad hinausgeht.



Zielstellung

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es Methoden und Strategien zu definieren, nach denen die bisher sequentiellen Funktionseinheiten des NC-Kanals zur Bahngenerierung parallelisiert werden können. NC-Steuerungen können so von der Möglichkeit der Parallelausführung profitieren und den Performance-Hinzugewinn für die Ausführung komplexer Methoden, für die Realisierung geringer Zykluszeiten oder für die Steigerung der Berechnungsgenauigkeit einsetzen.



Aktuelle Bilder des Projektes "Multicore-Controls"

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