Modelling, Design of Heterogenous architectures for embedded Applications

Modélisation, Conception Système d'Architectures Hétérogènes pour les Applications Embarquées

Sébastien Bilavarn (1)

1 LEAT - Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications

Next level of energy efficiency is an essential concern in the evolution of semiconductor technologies since the widespread development of distributed, nomad and embedded systems. The best example is that of mobile phones the last twenty years but consumer electronics perspectives (IoT, 5G, HPC, Artificial Intelligence, Robotics, automotive engineering) reinforce the need for further power consumption control. The research carried out for this habilitation defense addresses this question by investigating tools and methodologies for digital system design focusing on energy constraints and embedded technologies. In particular, all the investigations developed over the last fifteen years are part of ambitious collaborative projects with representative industrial partners (Intel, Thales, STMicroelectronics, etc.) on different aspects of energy concerns. Despite the difficulty faced today to proceed with a fundamental study on the long run in a global context of applied research (collaborative projects funded for 3 or 4 years with objectives highly driven by industrial R&D), it is a deliberate approach aimed at setting the short-term views of project proposals in a broader scientific horizon which has made it possible to identify and develop original ideas on more fundamental questions. These elements of improvement have led to propose a methodology centered on energy efficiency reflecting a concept of integrated design methodology with case studies reporting significant improvements on concrete demonstrators.

Les enjeux d’une meilleure efficacité énergétique sont un moteur essentiel de l’évolution des technologies semi-conducteur depuis la popularisation des systèmes répartis, nomades et embarqués. L’exemple le plus parlant est celui des téléphones portables ces vingt dernières années et les perspectives technologiques (IoT, 5G, HPC, intelligence artificielle, Robotique, ingénierie automobile) renforcent encore plus la nécessité de la maîtrise de la consommation d’énergie. Les travaux de recherche qui ont conduit à cette HDR abordent cette question par l’étude d’outils et de méthodes de conception des systèmes numériques en se focalisant sur les contraintes énergétiques et les technologies embarquées. En particulier, les recherches effectuées ces quinze dernières années interviennent toutes au sein de projets collaboratifs ambitieux avec des industriels représentatifs du domaine (Intel, Thales, STMicroelectronics, etc.) sur les aspects énergétiques. Malgré les difficultés à poursuivre aujourd’hui une étude fondamentale sur la durée dans un contexte global de recherche appliquée (projets collaboratifs financés à trois ou quatre ans sur des enjeux fortement influencés par la R&D industrielle), c’est une démarche délibérée visant à intégrer les perspectives à court terme des appels d’offre dans un horizon scientifique plus large qui a permis d’identifier et d’approfondir des idées originales sur des aspects plus fondamentaux. Ces éléments d’amélioration ont conduit à envisager une méthodologie centrée sur l’efficacité énergétique qui reflète un concept de conception intégrée avec des études de cas montrant des améliorations significatives sur des démonstrateurs concrets.

Mots clés: Embedded Systems; Design; Modelization; Heterogenous Architectures

Mots clés: Conception; Architectures Hétérogènes; Modélisation; Systèmes embarqués

Domaines: Architectures Matérielles [cs.AR]

Sébastien Bilavarn. Modélisation, Conception Système d'Architectures Hétérogènes pour les Applications Embarquées : Eléments d'amélioration de l'efficacité énergétique des systèmes sur puce de silicium. Architectures Matérielles [cs.AR]. Université de Nice Sophia-Antipolis (UNS), 2018. ⟨tel-01887307⟩