High Level Design and Control of Adaptive Multiprocessor Systems-on-Chip

Xin An 1, 2
1 SARDES - System architecture for reflective distributed computing environments
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble
2 CTRL-A - Control techniques for Autonomic, adaptive and Reconfigurable Computing systems
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble
Résumé : La conception de systèmes embarqués modernes est de plus en plus complexe, car plus de fonctionnalités sont intégrées dans ces systèmes. En même temps, afin de répondre aux exigences de calcul tout en conservant une consommation d'énergie de faible niveau, MPSoCs sont apparus comme les principales solutions pour tels systèmes embarqués. En outre, les systèmes embarqués sont de plus en plus adaptatifs, comme l'adaptabilité peut apporter un certain nombre d'avantages, tels que la flexibilité du logiciel et l'efficacité énergétique. Cette thèse vise la conception sécuritaire de ces MPSoCs adaptatifs. Tout d'abord, chaque configuration de système doit être analysée en ce qui concerne ses propriétés fonctionnelles et non fonctionnelles. Nous présentons un cadre abstraite de conception et d'analyse qui permet des décisions d'implémentation rapide et rentable. Ce cadre est conçu comme un support de raisonnement intermédiaire pour les environnements de co-conception de logiciel / matériel au niveau de système. Il peut élaguer l'espace de conception à sa plus grande portée, et identifier les candidats de solutions de conception de manière rapide et efficace. Dans ce cadre, nous utilisons un codage basé sur l'horloge abstraite pour modéliser les comportements du système. Différents scénarios d'applications de mapping et de planification sur MPSoCs sont analysés via les traces d'horloge qui représentent les simulations du système. Les propriétés d'intérêt sont l'exactitude du comportement fonctionnel, la performance temporelle et la consommation d'énergie. Deuxièmement, la gestion de la reconfiguration de MPSoCs adaptatifs doit être abordée. Nous sommes particulièrement intéressés par les MPSoCs implémentés sur des architectures reconfigurables (ex. FPGAs) qui offrent une bonne flexibilité et une efficacité de calcul pour les MPSoCs adaptatifs. Nous proposons un cadre général de conception basé sur la technique de la synthèse de contrôleurs discrets (DCS) pour résoudre ce problème. L'avantage principal de cette technique est qu'elle permet une synthèse d'un contrôleur automatique selon une spécification des objectifs de contrôle. Dans ce cadre, le comportement de reconfiguration du système est modélisé en termes d'automates synchrones en parallèle. Le problème de calcul de la gestion reconfiguration selon de multiples objectifs concernant, par exemple, les usages des ressources, la performance et la consommation d'énergie, est codé comme un problème de DCS. Le langage de programmation BZR existant et l'outil Sigali sont employés pour effectuer DCS et générer un contrôleur qui satisfait aux exigences du système. Finalement, nous étudions deux façons différentes de combiner les deux cadres de conception proposées pour MPSoCs adaptatifs. Tout d'abord, ils sont combinés pour construire un flot de conception complet pour MPSoCs adaptatifs. Deuxièmement, ils sont combinés pour présenter la façon dont le manager run-time calculé par le second cadre peut être intégré dans le premier cadre afin de réaliser des simulations et des analyses combinées de MPSoCs adaptatifs.
Type de document :
Thèse
Embedded Systems. Université de Grenoble, 2013. English
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Contributeur : Xin An <>
Soumis le : vendredi 15 novembre 2013 - 14:28:04
Dernière modification le : jeudi 11 octobre 2018 - 08:48:04
Document(s) archivé(s) le : lundi 17 février 2014 - 16:15:14

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Xin An. High Level Design and Control of Adaptive Multiprocessor Systems-on-Chip. Embedded Systems. Université de Grenoble, 2013. English. 〈tel-00904884〉

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