Die Forschungsgruppe für Zuverlässiges Rechnen entwickelt robuste, sichere und fehlertolerante Hardwaresysteme für anspruchsvolle Edge- und Infrastrukturanwendungen wie Satelliten- und Weltraumkommunikation, 6G-Netzwerke, autonome Systeme, industrielle Robotik und Medizintechnik.
In diesen Anwendungsbereichen müssen Systeme hohe Leistung erbringen und gleichzeitig unter Strahlungseinflüssen, Alterung, Umweltbelastungen sowie potenziellen physischen Angriffen zuverlässig und sicher arbeiten. Daher entwerfen wir Zuverlässigkeit als intrinsische Systemeigenschaft — von der Schaltungsebene bis hin zu vollständigen Systems-on-Chip mit spezialisierten Beschleunigern und Kommunikations-Offload-Engines.
Hauptziele
- zuverlässige und sichere prozessorbasierte SoC-Plattformen
- Co-Design von Fehlertoleranz, Sicherheit und Leistung
- automatisierte „Dependability-by-Design“-Systemgenerierung
- zuverlässige Beschleuniger für Kommunikation, Sensorik und KI
- offene und wiederverwendbare Hardware-Ökosysteme
Forschungsthemen
Architekturen & Automatisierung
- adaptive Multi-Core- und heterogene SoC-Architekturen mit Fokus auf Open-Source-Plattformen
- resiliente Interconnects und DPU-artige Offload-Subsysteme
- generatorbasierte Entwicklungsflüsse mit integrierten Härtungsmechanismen
Fehlertoleranz
- Redundanz und selektive Härtung
- Strahlungs-/Alterungsmitigation und Monitoring
- Fehlerinjektion und adaptive Rekonfiguration
Hardwaresicherheit
- kryptografische Hardware mit Schutz gegen Seitenkanal- und Fehlerinjektionsangriffe
- sichere Root-of-Trust-Konzepte und geschützte Datenpfade
- sicherheitsbewusste RTL- und Bibliotheksmethodiken
Entwicklung und Schwerpunkt der Gruppe
Die Dependable Computing Group bündelt Expertise in Hardwarezuverlässigkeit und physischer Sicherheit über alle Abstraktionsebenen hinweg – von der Bauelementphysik und dem Schaltungsentwurf bis zur RTL-Implementierung und Systemarchitektur. Dies ermöglicht eine einheitliche Behandlung nicht böswillig verursachter Hardwarefehler und adversarialer Angriffsmechanismen.
Wir entwickeln resiliente Multi-Core- und heterogene SoC-Plattformen, in denen Härtungsstrategien, Fehlertoleranzmechanismen und Sicherheitsgegenmaßnahmen durchgängig von der Technologie bis zur Architektur integriert sind.
Durch die Abstimmung von Effekten auf Schaltungsebene, Implementierungstechniken und Architekturdesign etabliert die Gruppe einen kohärenten Engineering-Ansatz für dependablen Hardwareplattformen für fortgeschrittene Kommunikations-, Sensorik- und Edge-Computing-Systeme.
