ARTEMIS-prosjekt EMC², Embedded Multi-Core Systems for Mixed Criticality Applications in Dynamic and Changeable Real-Time Environments

I EMC2 prosjektet bidro de norske partnerne til WP12 leveransene: "D12.1 Requirements, specifications, and evaluation plan". "D12.2 Preliminary designs and first evaluation of existing technologies" "D12.3 First prototypes using a combination of existing and new technologies" "D12.4 Evaluation of the first prototypes" "D12.5 Final prototypes and a description of the intended innovation" "D12.6 Final evaluation of the innovation results" Hovedbidraget fra de norske partnere er et nytt verktøy kalt m2cpp, et program som oversetter en delmengde av MATLAB til C ++. Den delmengden av MATLAB som kan oversettes omfatter typiske språkkonstruksjoner som brukes i seismisk prosessering. Oversettingen er en to-trinns prosess. Først blir MATLAB kode automatisk oversatt til ekvivalent C++ kode som benytter C++ biblioteket Armadillo. Deretter transformeres C++ mellomkoden videre til en parallellisert form. Siden den oversatte koden er lesbar og forsøker å bevare den opprinnelige MATLAB strukturen, åpnes det for ytterligere lav-nivå, manuell optimalisering (vektorisering). m2cpp kan automatisk sette inn OpenMP direktiver eller linjer med tilleggskode som følger syntaksen til TBB, slik at iterasjoner av utpekte for-løkker kan deles og utføres samtidig. Begrensningen til løkke-nivå parallellisme (og dermed ikke oppgave-nivå parallellisme) er begrunnet i det faktum at de tyngste beregningene nesten utelukkende skjer i for-løkker. Vi har brukt en offentlig tilgjengelig MATLAB pakke kalt SeismicLab for testing og verifisering. Vår vurdering er basert på målinger og eksperimenter som er hentet fra åtte SeismicLab demo-er. Redusert kjøretid: Automatisk generert multi-core C++ kode utføres 2-60 ganger raskere enn seriell MATLAB kode. Et prototype eksempel, med et par timer ekstra håndoptimalisering, ble utført 250 ganger så raskt. Redusert kjøretid blir til reduserte kostnader for seismisk prosessering. Redusert engineering tid: Estimater for engineering aktivitetene indikerer at den forbedrede utviklingsprosessen krever mindre enn 10% av kalendertiden og timeverkene som kreves for den gamle arbeidsformen. Kildekoden for m2cpp er tilgjengelig som åpen kildekode: https://github.com/emc2norway/m2cpp

Embedded systems are the key innovation driver to improve almost all mechatronic products with cheaper and even new functionalities. Furthermore, they strongly support today's information society as inter-system communication enabler. Consequently bounda ries of application domains are alleviated and ad-hoc connections and interoperability play an increasing role. At the same time, multi-core and many-core computing platforms are becoming available on the market and provide a breakthrough for system (an d application) integration. A major industrial challenge arises facing (cost) efficient integration of different applications with different levels of safety and security on a single computing platform in an open context. The objective of the EMC² proje ct (Embedded multi-core systems for mixed criticality applications in dynamic and changeable real-time environments) is to foster these changes through an innovative and sustainable service-oriented architecture approach for mixed criticality applications in dynamic and changeable real-time environments. The EMC2 project focuses on the industrialization of European research outcomes and builds on the results of previous ARTEMIS, European and National projects. It provides the paradigm shift to a new and sustainable system architecture which is suitable to handle open dynamic systems. EMC² is part of the European Embedded Systems industry strategy to maintain its leading edge position by providing solutions for: - Dynamic Adaptability in Open Systems - Utilization of expensive system features only as Service-on- Demand in order to reduce the overall system cost - Handling of mixed criticality applications under real-time conditions - Scalability and utmost flexibility - Full scale deployment and management of integrated tool chains, through the entire lifecycle The international consortium headed by Infineon consists of ~100 partners. Project duration is April 1, 2014 to March 31, 2017.