Studierende gewinnen Hardware-Design-Wettbewerb
Ein Doktorand und ein Bachelorstudent aus dem Scalable Parallel Computing Laboratory von Prof. Torsten Hoefler haben beim Xilinx Open Hardware Design Contest 2020 gewonnen.
Zwei der sechs Preise des Xilinx Open Hardware Design Contest 2020 gingen an Studierende des Scalable Parallel Computer Laboratory (SPCL) unter der Leitung von Professor Torsten Hoefler. Der Doktorand Johannes de Fine Licht gewann in der Kategorie Compute Acceleration, während der Student Manuel Burger in der Doktorandenkategorie gewann – mit einem Projekt, das er für seine Bachelorarbeit entwickelt hat. Ein drittes Projekt aus der Gruppe von Professor Hoefler, von Studenten Simon Meierhans, kam unter die 32 Finalisten des Wettbewerbs.
Johannes de Fine Licht gewann in der Kategorie Compute Acceleration mit seinem Beitrag «Flexible Communication Avoiding Matrix Multiplication on FPGA with HLS». Er arbeitet seit Sommer 2019 an diesem Projekt und hat vor kurzem zusammen mit Co-Autor Grzegorz Kwasniewski ein externe SeitePaper dazu veröffentlicht. «Matrix-Multiplikationen sind in der Wissenschaft allgegenwärtig», erklärt de Fine Licht. «Aber das wirklich Spannende an diesem Projekt und am Wettbewerb selbst ist die Offenheit. Es gibt eine starke Open-Source-Bewegung in der Software-Gemeinschaft, aber der Hardwarebereich ist normalerweise viel verschlossener.»
Der Wettbewerb fordert die Teilnehmenden dazu auf, ihre Arbeiten offen zu publizieren. Der Fokus der Arbeiten liegt an der Grenze zwischen Software und Hardware: Die Teilnehmenden schreiben Code zur Programmierung rekonfigurierbarer Schaltkreise, sogenannter Field Programmable Gate Arrays oder FPGAs. Der Code ist frei verfügbar, sodass andere Forschende darauf aufbauen oder ihn für ihre eigene Arbeit verwenden können. «Bei SPCL streben wir nach mehr Offenheit im Hardwarebereich», sagt Johannes de Fine Licht. «Aus diesem Grund habe ich am Wettbewerb teilgenommen und ihn auch Manuel Burger und Simon Meierhans, deren Arbeiten ich damals betreute, empfohlen.»
Das Siegerprojekt von Manuel Burger, «Portable Lineare Algebra on FPGA using Data-Centric Parallel Programming», wurde ursprünglich für seine Bachelorarbeit erstellt. «Die Teilnahme am Wettbewerb hat meine Motivation noch einmal erhöht», sagt er. «Natürlich bin ich stolz darauf, gewonnen zu haben, gerade in der Doktorandenkategorie, aber ich habe auch viel gelernt und etwas Nützliches beigetragen, da meine Arbeit Anwendungen im Hochleistungsrechnen hat, insbesondere für Simulationen.» Burgers Bachelorarbeit war Teil des Projekts Data-Centric Parallel Programming (DAPP), das vom Europäischen Forschungsrat (ERC) im Rahmen des Horizont-2020-Programms der Europäischen Union finanziert wird. Inzwischen hat er erfolgreich seinen Bachelorabschluss erworben und beginnt nun ein Masterstudium in Data Science.
Der Xilinx Open Hardware Design Contest ist ein Wettbewerb, bei dem Doktoranden und Studierende aus verschiedenen europäischen Ländern ihre technischen und kreativen Fähigkeiten unter Beweis stellen können. Die Projekte werden in fünf Kategorien bewertet: technische Komplexität, Implementierung, Marketing/Innovation, Dokumentation und Wiederverwendbarkeit. Der Wettbewerb wird seit 2015 jährlich durchgeführt.