In einer Zeit stetig steigender Rechenleistungsanforderungen untersucht das Projekt MuCoRe, wie ein einzelner Chip mehrere Hardwarekonfigurationen gleichzeitig verarbeiten kann. Forscher der Universität Rostock und des Leibniz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP) unter der Leitung von Prof. Marc Reichenbach und Prof. Christian Wenger entwickeln im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms MemrisTec Multikontext-FPGAs (MC-FPGAs) mit Multi-Bit-Resistive-RAM-Zellen (RRAM). Das ab 2025 von der DFG geförderte Projekt zielt darauf ab, die Geschwindigkeit und Flexibilität von FPGAs mit der Effizienz und Dichte memristiver Speicher zu kombinieren.
Das Herzstück von MuCoRe ist die Multi-Level-Fähigkeit von RRAM-Zellen. Jede Zelle kann acht Zustände speichern, unterstützt bis zu drei Hardwarekonfigurationen pro Zelle und reduziert den Flächen- und Energiebedarf im Vergleich zu herkömmlichen SRAM-basierten Designs drastisch. Spezialisierte Analog-Digital-Wandler (ADCs) ermöglichen eine zuverlässige und energieeffiziente Datenauslesung, und die nichtflüchtige Natur des RRAM macht die Wartung inaktiver Konfigurationen überflüssig.
Über einzelne Komponenten hinaus verfolgt MuCoRe einen systemweiten Ansatz. Das Team nutzt Open-Source-Tools und iterative Designmethoden, um kritische Kennzahlen wie Fläche, Stromverbrauch und Leistung zu bewerten. Durch die Kombination von analogem memristivem Speicher mit digitaler FPGA-Logik entsteht eine flexible und energieeffiziente Computerplattform. Im Erfolgsfall könnte MuCoRe den Aufbau rekonfigurierbarer digitaler Systeme neu definieren und schnellere, anpassungsfähigere Hardware für Anwendungen der nächsten Generation bereitstellen.