Projet Api

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• CAIRN, co-design d'applications irrégulières et régulières par niveaux (CTI cnet, 95 1B 036)
• Mocat, modélisation et outils pour la conception d'architectures pour les télécommunications (Région Bretagne, réf 1 97 C 367 00 31312 06 1)

Actions industrielles

CAIRN, co-design d'applications irrégulières et régulières par niveaux (CTI cnet, 95 1B 036)

Participants : Franck Bardoult , François Charot , Patricia Le Moënner , Patrice Quinton , Sanjay Rajopadhye , Tanguy Risset .

Résumé : Le projet CAIRN (avril 1995 - avril 1998) est une collaboration entre les projet Api et EP-ATR sur une convention CTI du CNET et de France-Télécom. CAIRN concerne l'utilisation conjointe des langages Signal et Alpha pour assembler de façon cohérente et homogène - sous forme d'atelier - des outils permettant la conception conjointe matérielle-logicielle d'une application.

Les recherches portent sur la dérivation d'architectures à partir de spécifications de haut niveau, d'une part pour des algorithmes réguliers et d'autre part pour des applications à contrôle complexe, en particulier temps réel. De par leurs propriétés, Signal et Alpha constituent deux langages particulièrement bien adaptés à la conception conjointe : Signal pour exprimer le contrôle, et Alpha pour les calculs réguliers. Une chaîne de co-design générique comprend la co-spécification d'une application donnée (spécification de l'application comme un ensemble d'éléments logiciels et matériels), la co-simulation (vérification du point de vue fonctionnel par des méthodes formelles ou par simulation) et co-synthèse (le partitionement de l'application, l'étude des différentes possibilités, la synthèse de la partie matérielle et la compilation du logiciel, ainsi que l'interfaçage entre ces deux parties).

Afin de pouvoir utiliser Signal et Alpha dans une chaîne de co-design, il faut définir entre les deux langages l'interface <<la plus fine possible>> ou le domaine d'intersection maximal. Dans ce but, une étude théorique est menée dans les deux langages concernant les horloges périodiques et les problèmes posés par leur implémentation. Deux niveaux possibles d'interfaçage ont été précisés. Le niveau fonctionnel permettra de décrire une application au niveau algorithmique avec certaines parties en Signal et d'autres en Alpha. Le niveau élément permettra de définir des communications entre Signal et Alpha au niveau des variables atomiques (éléments des matrices à envoyer au circuit à chaque top d'horloge par exemple). On pourra donc mettre en oeuvre un protocole de communication beaucoup plus rApide puisque les communications seront connues statiquement.

Le travail de recherche effectué dans CAIRN porte sur les points suivants :

• l'intégration Signal-Alpha et l'étude théorique du problème d'interfaces entre structures régulières et irrégulières ;
• l'interface de ces langages à VHDL ainsi qu'à des générateurs logiciels ciblant différentes technologies FPGA, circuits VLSI, réseaux de processeurs SIMD et/ou systoliques, frontaux (langage C) ;
• la conception d'outils de transformation de spécifications permettant ainsi des manipulations de spécifications adaptées aux différentes technologies visées ;
• l'évaluation de techniques de conception ainsi que l'identification de stratégies de conception (choix des technologies cibles, vérification, simulation).

Mocat, modélisation et outils pour la conception d'architectures pour les télécommunications (Région Bretagne, réf 1 97 C 367 00 31312 06 1)

Participants : Franck Bardoult , François Charot , Patrice Quinton , Sanjay Rajopadhye , Tanguy Risset


Mots-clés : synthèse d'architecture, CAO, ASIC

Résumé : Le projet Mocat (janvier 1997 - juin 1998) s'inscrit dans le thème technologies matérielles concernant les équipements terminaux de l'appel d'offre régional ITR. Mocat regroupe les sociétés Comatlas (Cesson-Sévigné) et TNI (Brest), l'Inria et les laboratoires Lasti (Enssat de Lannion, Université de Rennes 1) et Lester (Université de Bretagne sud à Lorient).

Le projet de recherche Mocat a pour objectif la définition de nouvelles méthodes et l'intégration de nouveaux outils pour la conception d'architectures et de circuits intégrés pour des applications en télécommunication.

Le but de Mocat est d'explorer de nouvelles méthodes permettant de combler le vide qui existe entre l'étape de description et de simulation de la fonctionnalité du système et l'étape de mise en oeuvre matérielle. Les méthodes étudiées reposent sur des recherches développées par l'Irisa (langage Alpha), le Lasti et le Lester (logiciel Gaut), en collaboration avec les sociétés Comatlas et TNI (environnement Sildex).

Les objectifs de Mocat sont les suivants.

• Faire un état de l'art des outils commercialisés ou prototypes permettant la synthèse au niveau architectural de circuits intégrés, ainsi qu'au niveau système, en visant le domaine des télécommunications.
• Décrire des algorithmes relevant des télécommunications avec les langages Signal (entrée de l'environnement Sildex), Alpha, et VHDL (format d'entrée du logiciel Gaut).
• Expérimenter les outils Sildex, Alpha et Gaut, pour effectuer la synthèse architecturale de circuits pour les algorithmes choisis.
• Développer des générateurs de VHDL à partir des outils Sildex et Alpha.
• Étudier l'interfaçage de ces outils entre eux, ainsi qu'avec des environnements de conception de circuits industriels.

Notre implication dans le programme décrit précédemment concerne 1/ la partie état de l'art des différents outils de spécification et de synthèse architecturale de haut niveau (un rapport est en cours de rédaction), 2/ la spécification en Alpha au niveau comportemental du décodeur de Viterbi fourni par Comatlas, 3/ la réalisation du générateur de code VHDL à partir de Alpha.

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