Accueil > Recherche > Étudiants/Post-docs > Denis Becker

Denis Becker

Simulation Parallèle en SystemC/TLM de Composants Matériels décrits pour la Synthèse de Haut-Niveau

jeudi 1er décembre 2016

Années: 2014, 2015, 2016, 2017 (CIFRE Ph. D)
Co-encadrant: Jérôme Cornet
Sujet: Simulation Parallèle en SystemC/TLM de Composants Matériels décrits pour la Synthèse de Haut-Niveau
Résumé:

Les systèmes sur puce sont constitués d’une partie matérielle (un circuit intégré) et d’une partie logicielle (un programme) qui utilise les ressources matérielles de la puce. La conséquence de cela est que le logiciel d’un système sur puce est intrinsèquement lié à sa partie matérielle. Les composants matériels d’accélération sont des facteurs clés de différenciation d’un produit à l’autre. Il est nécessaire de pouvoir simuler ces systèmes très tôt lors de leur conception ; bien avant que la puce ne soit physiquement disponible, et même avant que la puce ne soit complètement spécifiée. Pour cela, un modèle du système sur puce est réalisé à l’aide du langage SystemC au niveau d’abstraction TLM (Transaction Level Modeling). La partie matérielle d’un système sur puce est constituée de composants qui s’exécutent en parallèle. Pour autant, la simulation avec le simulateur SystemC de référence est séquentielle. Ceci permet de garantir les bonnes propriétés des simulations SystemC, en particulier la reproductibilité et le confort d’écriture des modèles. Les travaux de cette thèse portent sur la simulation parallèle de modèles SystemC/TLM. L’objectif de l’exécution parallèle est d’accélérer les simulations dans un mode d’utilisation correspondant à la phase de développement, où il est primordial de disposer de simulations qui donnent rapidement un résultat. Afin de cerner le problème de performance remarqué sur des modèles complexes à STMicroelectronics, le premier travail de cette thèse a été d’analyser le profil d’exécution d’une étude de cas représentative de la complexité actuelle des platformes SystemC/TLM. Pour cette étude, nous avons développé un outil de collecte de traces et de visualisation. Les résultats de cette analyse ont indiqué que la lenteur d’exécution en simulation était due à la complexité des composants matériels d’accélération. L’étude de l’état de l’art en simulation parallèle de modèles SystemC nous a conduit à chercher d’autres pistes que celles actuellement existantes. Pour réaliser les composants matériels plus rapidement et permettre d’augmenter la réutilisabilité de composants d’un projet à l’autre, le flot de conception HLS (High Level Synthesis) est utilisé, notamment à STMicroelectronics. Ce flot de conception permet, à partir de la description d’une fonction en C++, de générer un plan de composant matériel qui va réaliser la même fonction. La description des composants est découpée en sous-fonctions, individuellement plus simples. Afin d’obtenir de bonnes performances, les sous-fonctions sont assemblées en chaîne à travers laquelle circulent les données à traiter. Il est indispensable de pouvoir réutiliser le code écrit pour la HLS dans les simulations SystemC/TLM : cette situation deviendra de plus en plus fréquente, et il n’a pas assez de temps pour réécrire ces modèles dans ces projets courts. Nous avons développé une infrastructure de simulation parallèle permettant d’intégrer et de simuler efficacement des composants de traitement de données écrits pour la HLS. L’application de cette infrastructure à un exemple a permis d’accélérer l’exécution de la simulation d’un facteur 1.6 avec 4 processeurs. Au-delà de ce résultat, les conclusions principales de cette thèse sont que la simulation parallèle de modèles à haut niveau d’abstraction en SystemC/TLM passe par la combinaison de plusieurs techniques de parallélisation. Il est également important d’identifier les parties parallélisables dans des simulations industrielles, notamment pour les nouveaux défis que sont les simulations multi-physiques et l’internet des objets.


2017

Theses

ref_biblio
Denis Becker. Parallel SystemC/TLM Simulation of Hardware Components described for High-Level Synthesis. Artificial Intelligence [cs.AI]. Université Grenoble Alpes, 2017. English. ⟨NNT : 2017GREAM082⟩. ⟨tel-01709813v3⟩
Accès au texte intégral et bibtex
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01709813/file/BECKER_2017_archivage.pdf BibTex

2016

Journal articles

ref_biblio
Denis Becker, Matthieu Moy, Jérôme Cornet. Parallel Simulation of Loosely Timed SystemC/TLM Programs: Challenges Raised by an Industrial Case Study. Electronics, MDPI, 2016, 5 (2), pp.22. ⟨10.3390/electronics5020022⟩. ⟨hal-01321055⟩
Accès au texte intégral et bibtex
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01321055/file/electronics-05-00022.pdf BibTex

Conference papers

ref_biblio
Denis Becker, Matthieu Moy, Jérôme Cornet. SycView: Visualize and Profile SystemC Simulations. 3rd Workshop on Design Automation for Understanding Hardware Designs, DUHDe 2016, Mar 2016, Dresden, Germany. ⟨hal-01295282⟩
Accès au texte intégral et bibtex
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01295282/file/paper.pdf BibTex

2015

Conference papers

ref_biblio
Denis Becker, Matthieu Moy, Jérôme Cornet. Challenges for the Parallelization of Loosely Timed SystemC Programs. IEEE International Symposium on Rapid System Prototyping, Oct 2015, Amsterdam, Netherlands. ⟨hal-01214891⟩
Accès au texte intégral et bibtex
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01214891/file/paper.pdf BibTex

2014

Conference papers

ref_biblio
Sara Rodriguez-Mozaz, Marta Llorca, Saulo Varela Giustina, Denis Becker, Martin Wagner, et al.. Enzymatic treatment of wastewater for the removal of antibiotics : Identification of transformation products of target antibiotics. Globaqua-Cytothreat-Endetech-Scarce Workshop - Pharmaceuticals in wastewaters and surface waters until multistressors situation : fate, adverse effects, risks and removal trechnologies, Dec 2014, Barcelone, Spain. ⟨hal-01729270⟩
Accès au bibtex
BibTex

Voir en ligne : Home page

Documents joints


Valid XHTML 1.0 Transitional
SPIP | | Plan du site | Suivre la vie du site RSS 2.0
Habillage visuel © styleshout sous Licence Creative Commons Attribution 2.5 License