Exploration de l'espace de conception des architectures reconfigurables PDF Download

Author: Lilian Bossuet
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Languages : fr
Pages : 230

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Book Description
Les travaux présentés dans cette thèse concernent l’exploration de l’espace de conception des architectures reconfigurables pour des applications orientées traitement intensif à partir d'un haut niveau d’abstraction (niveau système). Longtemps les concepteurs de systèmes n’avaient que deux choix de réalisation ; l’utilisation de processeurs et/ou de circuits dédiées (ASIC). Depuis quelques années une troisième possibilité est apparue ; les circuits reconfigurables. Les circuits FPGA sont aujourd’hui les principaux circuits reconfigurables disponibles sur le marché. Si ils ont longtemps été utilisés uniquement pour le prototypage des ASIC, ils sont aujourd’hui en mesure de fournir une solution efficace à la réalisation matérielle d’applications dans de nombreux domaines. Néanmoins, ces circuits souffrent encore d’un certain nombre d’handicaps, entre autres leur granularité fine de traitement et leur réseau dense de routage. Aussi, de nombreux laboratoires académiques et industriels ont mis en place des travaux pour définir de nouveaux concepts d'architectures reconfigurables. Ces nouveaux concepts ont élargi la vision des FPGA, en augmentent la granularité des traitements, en modifiant les topologies et ressources de routages, en augmentant l’hétérogénéité des architectures ainsi que leur hiérarchie. De ce fait, les architectures reconfigurables constituent aujourd’hui une solution efficace pour répondre au challenge des systèmes sur puces. Cependant les architectures reconfigurables dans leur ensemble sont pénalisées par un manque d’outils de conception indispensables à tous les niveaux du flot de conception. Dans ce mémoire, nous proposons une méthode d’exploration de l’espace architecturale de conception afin de converger rapidement vers la définition d'une architecture efficace pour une application donnée. Cette méthode intervient très tôt dans le flot de conception, ainsi dès les premières phases de spécification de l’application, les concepteurs peuvent définir une architecture adaptée pour leurs applications. Notre méthode s’appuie principalement sur l’estimation de la répartition des communications dans l’architecture ainsi que sur le taux d’utilisation des ressources de l’architecture. Ces métriques permettent en effet d’orienter le processus d'exploration afin de minimiser la consommation de puissance de l’architecture puisque cette dernière est directement corélée au deux métriques précédentes. Ces travaux ont conduit au développement d'un outil qui s'inscrit dans un environnement logiciel plus large developpé au LESTER ; Design Trotter. Nous avons appliqué notre méthode d’exploration architecturale à des applications du traitement des images et de la cryptographie. Les résultats obtenus montre que notre méthode permet de converger rapidement vers une architecture efficace en ce qui concerne la consommation de puissance. De plus le concepteur obtient de nombreuses informations sur l’architecture reconfigurable en adéquation avec l’application développée. Enfin, nos travaux nous ont permis de mettre en évidence des styles d’architectures reconfigurables adaptés à des domaines d’applications, tel que le traitement des images ou la cryptographie.