Open topics for theses (Studienarbeit / Bachelor / Master)

Here you find a list of open, current and finished thesis topic. A theis here can be a student research paper (SRP), a bachelor thesis or a master  thesis. The type of topic is added after the title. Concerning formal issues (credit points, work load, registration, and run time) for your work, please read the appropriate documents published by the examination office carefully. 

Open Thesis Topics

Optimierung des Chip-Placements zur Beschleunigung des Routingprozesses durch heuristische und analytische Ansätze

 

Durch die steigende Anzahl von Bauelementen auf einem Chip wird der Implementierungsprozess bei der Entwicklung neuer Designs immer zeitaufwendiger. Dieser besteht im Kern aus drei aufeinander folgenden Optimierungsprozessen: Der Logik-Minimierung, des Placements und des Routings. Die Qualität des Placements hat entscheidenden Einfluss auf verschiedenen Metriken des Designs wie der maximal möglich zu erzielenden Taktrate. Auch hat das Placement einen starken Einfluss auf die Zeit die das Routing in Anspruch nimmt. Gut plazierte Blöcke sorgen dafür, dass es beim Routing zu weniger Stau kommt, was den Gesamtprozess wiederum beschleunigt. Interessante moderne Ansätze für das Placement definieren die zu minimierende Funktion als totale Drahtlänge des kompletten Chips, approximieren diese und versuchen über heuristische Ansätze eben jene Funktion zu minimieren hier1 bspw. durch die Modellierung der Chipelemente als elektrostatisches Feld. Im Rahmen der Masterarbeit soll untersucht ob genau dieses Vorgehen sinnvoll ist um die Zeit für das Routing möglichst klein zu halten. Dabei muss die komplexe Verbindung des Routings mit dem Placement untersucht werden, so dann soll anhand einer modifizierten zu minimierenden Funktion ein heuristischer Ansatz wie die elektrostatische Darstellung2 verwendet werden und diese wenn möglich durch eine analytische Approximation gelöst werden. Analytische Lösungen, wenn auch nur störungstheoretisch, haben den Vorteil das sie bessere Einsichten in Zusammenhänge erlauben als pure numerische Berechnungen. Ziel ist dabei eine zu minimierende Funktion im Placement zu finden welche darauf ausgelegt ist den Routingprozess zu beschleunigen, andere Metriken sollen vorerst außer acht gelassen werden. Die Arbeit ist eher theoretischer Natur und soll sich stark der angewandten Mathematik bedienen.

 

Kontakt:

Klaus Hauber

Thalesplatz 1

71254 Ditzingen

klaus.hauber@thalesgroup.com

Tel.: 07156-30240434

 

Wenn Sie interessiert sind, bitte senden Sie ihren Lebenslauf an Herrn Hauber.

 

1 Analytical Solution of Poisson’s Equation with Application to VLSI Global Placement, Wenxing Zhu and Zhipeng Huang and Jianli Chen and Yao-Wen Chang, 2023

2 Lu, Jingwei. Analytic VLSI Placement using Electrostatic Analogy. University of California, San Diego, 2014. 

 

 

Active Thesis

ReRAM Test (SRP) 

HereThe value of a ReRam call depends on the amount of current which has flown through the cell. Due to production imperfectness, the manufactured ReRam cells have different properties, which may lead to a malfunction. To ensure quality, it is necessary to test the cells after fabrication and potentially during operation. This leads to the question, which tests are necessary for verifying the functionality of the cell? Some of the properties are listed below: 

• Minimal & maximal resistance value 
• Transition time from min to max and vice versa
• Linearity of the current/value dependency. 
• Functionality of the multiplexor providing access to the ReRAM 

• Design for testability for ReRAM
• Parallel testing of ReRAMs
• Register testing

Imprecise Computing (SRP) 

Historically, the precision in digital computing has been increased continuously from 4 bit (Intel 4004, 1971) to 64 bits in current computers. In special applications, the bit width is even larger. This improvement is connected to a cost increase, which can be measured e. g. in mm2 silicon.

Nevertheless, not all applications require such a high precision, e.g. AI algorithms. For technical application in the world of IoT, small area and low power are the technology drivers. In the process of bringing AI to the edge or, to be more precise, to the sensor, some questions arise:

• Which is the minimum precision required for AI analysis technical data?
• Which AI algorithms are stronger influenced by the reduction of precision?

In this paper, existing research papers need to be analysed and summarized. The resulting work is intended as a starting point for further research activities.

Contact: Michael Wahl