Name des Teilnehmers: Paul R. Genssler
Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: Die mobile Kommunikation ist aus dem Alltag und der Wirtschaft nicht mehr wegzudenken. Dabei werden neue Anforderungen, wie geringere Latenz, für die Entwicklung neuer Technologien von entscheidender Bedeutung sein. An zukünftige Kommunikationsnetzwerke nach 5G werden noch höhere Anforderungen gestellt, aber nicht nur aus Nutzersicht, sondern auch vom Betreiber. Die Netze sollen nicht länger zentral organisiert sein. Um die Synchronisation der vielen Basisstationen dezentral zu ermöglichen, Sicherheit zu gewährleisten und Manipulationen zu verhindern, können Blockchain Technologien von entscheidender Bedeutung sein. Das heißt aber auch, dass die Basisstation mehr Funktionen übernehmen müssen, was mit einem höheren Bedarf an Rechenleistung erkauft wird. Das geht mit längerer Entwicklungszeit, höheren Anschaffungskosten und mehr Energieverbrauch einher. Diese Probleme multiplizieren sich mit dem wachsenden Bedarf nach neuen Basisstationen.
Ziel des Projekts “CHAMP: Accelerating Blockchain Technology for Next Generation Mobile Core Network with Near-Memory Processing” ist es, durch den Einsatz von fortgeschrittenen Konzepten der Computerarchitektur einen gesteigerten Funktionsumfang zu ermöglichen und zeitgleich den Energieverbrauch zu senken. Dafür wird Speicher mit Rechenkapazitäten erweitert, um Datentransfers zu minimieren – das heißt die Daten werden nahe am Speicher verarbeitet. Die Auswirkungen dieses sogenannten “Near-Memory Processing” sollen in diesem Projekt untersucht werden; einerseits die möglichen Gewinne bei der Rechenleistung und der Energieeffizienz, aber auch die Auswirkungen auf die Sicherheit des Systems. Denn durch den direkten Zugriff der neuen Recheneinheiten auf den Speicher werden grundlegende Sicherheitsmechanismen wie die Memory Management Unit (MMU) ausgehebelt und die CPU ist nicht mehr die zentrale Kontrollinstanz. Daher müssen neue Mechanismen entwickelt und deren Auswirkung auf die Geschwindigkeit und Energieeffizienz untersucht werden.
Software Campus-Partner: KIT, Huawei
Umsetzungszeitraum: April 2020 – März 2022
