Praktikum: Digitales Modul für RISC-V Microcontroller - #2149758

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme ist eines von 76 Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft, einer der führenden Organisationen für angewandte Forschung in Europa

Praktikum: Digitales Modul für RISC-V Microcontroller

Innovative Technologielösungen entwickeln und diese in die Anwendung bringen – das ist unser Ziel am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS. Mit unserer Expertise in der Entwicklung photonischer Mikrosysteme, zugehöriger Technologien inklusive der Nanoelektronik und drahtloser Kommunikationslösungen, erschaffen wir - in flexiblen und interdisziplinären Teams - Technologien für innovative Produkte in verschiedensten Märkten wie z.B. Automotive, Industrie, Luft- und Raumfahrt

Das Geschäftsfeld Data Communication & Computing am Fraunhofer IPMS integriert ausgewählte drahtlose und drahtgebundene Kommunikationstechnologien sowie innovative Edge Computing-Lösungen. Dazu gehört auch ein umfassendes IP Core Portfolio, das sowohl Hoch- als auch Niedriggeschwindigkeitslösungen für Datenverarbeitung und Kommunikation umfasst. Ein herausragendes Element dieses Portfolios ist der EMSA5, ein leistungsfähiger RISC-V Prozessor. Ein zentrales Merkmal ist das digitale TRNG-Modul (True Random Number Generator), das für Datensicherheit und -integrität entscheidend ist. Im Vergleich zu Softwarelösungen bietet es eine höhere Entropie , während es im Vergleich zu analogen Lösungen schneller und einfacher integrierbar ist. Ziel dieser Arbeit ist die Anpassung eines bestehenden digitalen Open-Source TRNG-Moduls und die Integration in ein 32-Bit RISC-V Mikrocontroller-System auf einem FPGA. Der Fokus liegt dabei auf der Evaluierung der Synthese- und Simulationsfähigkeit sowie der Geschwindigkeit und Qualität der generierten Zufallszahlen

Aufgabenbeschreibung:

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  Vertiefe dich in die Zufallszahlenerzeugung: Tauche ein in die faszinierende Welt der Zufallszahlenerzeugung und entdecke die theoretischen Grundlagen sowie die praktischen Anwendungen dieser Technologie
  
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  Integriere das Open-Source TRNG Modul: Passe das Open-Source TRNG Modul in SystemVerilog an und verbinde es nahtlos mit dem APB-Bussystem, um eine effiziente Kommunikation und Datenverarbeitung zu gewährleisten
  
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  Prüfe die Synthesefähigkeit für FPGA: Überprüfe die Synthesefähigkeit deiner Implementierung mithilfe von Xilinx Vivado, um sicherzustellen, dass dein Design optimal für die FPGA-Hardware geeignet ist
  
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  Evaluierung der Zufallszahlen: Führe umfassende Tests durch, um die Qualität und Zufälligkeit der erzeugten Zahlen zu bewerten und deren Eignung für sicherheitskritische Anwendungen zu überprüfen
  

Die Aufgaben können auch im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit umgesetzt werden

Erwartete Qualifikationen:

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  Studium: Du absolvierst ein Studium in Informatik, Elektrotechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung, was dir eine solide technische Basis bietet
  
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  Must Have: Dein Know-how in Verilog oder VHDL ermöglicht es dir, komplexe Hardwarebeschreibungen effektiv zu erstellen und umzusetzen
  
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  Spezifische-Kenntnisse von Vorteil: Idealerweise hast du bereits Erfahrung mit SystemVerilog, was dir einen zusätzlichen Vorteil bei der Implementierung bietet
  
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  Weitere Erfahrungen: Du hast Vorkenntnisse in der Implementierung von ASICs oder FPGAs, was deine Fähigkeit stärkt, innovative Lösungen zu entwickeln
  
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  Sprachkenntnisse: Du beherrschst entweder Deutsch oder Englisch mindestens auf Niveau B2, um effektiv im Team zu kommunizieren und technische Dokumentationen zu verstehen
  
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  Soft Skills: Du zeichnest dich durch eine selbstständige und selbstorganisierte Arbeitsweise aus, kommunizierst effektiv und hast Freude an der Zusammenarbeit in einem internationalen Umfeld
  

Unser Angebot:

Wir bieten dir eine spannende Aufgabe und wertvolle Einblicke in die Methoden und Vorgehensweisen eines modernen High-Tech-Forschungsinstituts. Auf dich wartet ein motiviertes und dynamisches Team in einer sehr gut ausgestatteten Forschungs- und Entwicklungslandschaft. Zudem bieten wir dir Anknüpfungspunkte im Rahmen deines Studiums oder deines Berufseinstiegs, z.B. ein Thema für deine Abschlussarbeit oder der Beginn deiner Karriere am Fraunhofer IPMS. Wir unterstützen dich dabei!

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle ist für die Dauer des Praktikums befristet. Die Dauer ist nach Absprache und möglichen Studienrichtlinien flexibel zu gestalten. Die Vergütung richtet sich nach den Richtlinien des Bundes über Praktikantenvergütungen

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft

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