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Fiche détaillée HDR
Université Rennes 1 (22/10/2010), Daniel Etiemble (Pr.)
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Conception d'architectures reconfigurables dynamiquement : Du silicium au système
Sébastien Pillement1

Les travaux de recherche, dont la synthèse est présentée dans ce manuscrit, portent sur la conception de systèmes reconfigurables dynamiquement. L'évolution constante des applications et le besoin toujours croissant de performances imposent le développement de nouvelles architectures performantes et flexibles. Ces contraintes ont amené à une complexification des architectures, de leurs mécanismes de reconfiguration et de leur gestion. Dans le premier axe de travail, nous proposons des architectures offrant un bon compromis performances, consommation d'énergie, flexibilité. Afin de simplifier la conception de ces architectures et de leur gestion nous avons proposé un langage de description haut niveau qui permet de générer l'architecture mais aussi de paramétrer ses outils de développement. Les systèmes sur puce moderne incluent un grand nombre de fonctionnalités hétérogènes, et doivent faire face à des problèmes liés à la réduction des dimensions technologiques. Pour répondre à ces difficultés, le concept de réseau intégré sur silicium semble prometteur. Dans notre deuxième axe, nous étudions de nouveaux codages et l'utilisation de nouvelles technologies pour réduire la consommation des interconnexions tout en améliorant leur fiabilité. Nous travaillons également à la définition de réseaux flexibles adaptés au paradigme de la reconfiguration dynamique. L'émergence de systèmes intégrant une zone reconfigurable dynamiquement nécessite l'emploi d'outils et de mécanismes spécifiques. En particulier, la présence d'un système d'exploitation adapté devient nécessaire. Celui-ci doit être capable, au minimum, d'ordonnancer les tâches à exécuter, d'assurer le partage des moyens de communication et d'offrir un modèle de déploiement d'applications indépendant de l'architecture cible. Le deuxième enjeu de cet axe vient de la nécessité de développer des architectures tolérantes aux fautes. Ainsi la mise en place de gestions spécifiques permet de développer des systèmes reconfigurables dynamiquement sûrs de fonctionnement.
1 :  INRIA - IRISA - CAIRN
Architecture reconfigurable – conception – OS embarqué – FPGA – Tolérance aux fautes – Interconnexions – NoC

Dynamically reconfigurable architectures: From silicon to system management
The research presented in this manuscript focus on the design of dynamically reconfigurable systems. Constant evolution of applications and the ever increasing need for performance require the development of new efficient and flexible architectures. These constraints have led to more complex architectures, their reconfiguration mechanisms and management. In the first part of our work, we propose architectures providing a good compromise between performance, power consumption, and flexibility. To simplify the design of these architectures and their management, we have proposed a high level description language that allows to generate the architecture but also set up its development flow. The modern SoCs include a large number of heterogeneous features, and face problems due to technology shrink. To meet these challenges, the concept of integrated network on silicon seems promising. In our second line, we are studying new coding and new technologies to reduce consumption of interconnects while improving their reliability. We are also working to define flexible networks adapted to the dynamic reconfiguration paradigm. The emergence of reconfigurable systems requires the use of specific tools and mechanisms. In particular, the presence of a dedicated operating system becomes necessary. It would provide services such as tasks scheduling, communications management and provide a model independent of the target architecture for applications deployment. The second issue of this axis is the need to develop fault-tolerant architectures. Thus the establishment of specific management can develop reliable dynamically reconfigurable systems.

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