Présentation générale et objectifs

Résumé : Le projet, actuellement dans une phase de restructuration, vise à développer des outils et des méthodes pour la mise en oeuvre de systèmes complets sur silicium. Ces méthodes doivent pouvoir s'adapter à différentes technologies de réalisation: circuits VLSI, FPGA, implémentations hybrides logicielles-matérielles, etc.
Le projet Api met l'accent sur trois thèmes principaux: la synthèse de très haut niveau de systèmes dédiés, la compilation et l'optimisation pour des processeurs spécialisés programmables, et la conception et la réalisation de circuits réguliers.

En parallèle, le projet s'appuie sur des applications pour obtenir un retour sur les méthodes et les outils, mais aussi pour développer des architectures nouvelles pour ces applications. Ces applications incluent le traitement du signal et de l'image, les télécommunications, le calcul haute performance, la comparaison de séquences génétiques.

Le projet Api est actuellement dans une phase de restructuration. Une proposition de création d'un nouveau projet, appelé Cosi, a été soumise en juillet 1997.

À sa création en 1982, Api avait pour but la conception des circuits VLSI systoliques. Par la suite, ces objectifs ont évolué vers la synthèse d'architectures à partir d'équations récurrentes, la conception de circuits et de machines spécialisées, et la programmation de ces machines. Ces recherches ont contribué au développement d'un modèle de calculs massivement parallèles - le modèle polyédrique - , mais ont aussi donné lieu à la réalisation de plusieurs prototypes de machines et de circuits, appliqués à des problèmes tels que la reconnaissance de la parole, la synthèse d'image, la correction de fautes de frappe, la compression d'image et la comparaison de séquences biologiques.

Le projet Cosi visera à développer des outils et des méthodes pour la mise en oeuvre de systèmes sur silicium. Ces méthodes doivent pouvoir s'adapter aux différentes technologies de réalisation: circuits VLSI, FPGA, co-processeurs reconfigurables, implémentations hybrides logicielles-matérielles, etc. Il mettra l'accent sur trois thèmes nouveaux, prenant appui sur les compétences déjà développées dans Api.

Le premier thème est la synthèse de systèmes dédiés complets à partir de spécifications de haut niveau . Aujourd'hui, la technologie des circuits intégrés permet de mettre des systèmes entiers sur silicium, et c'est donc la maîtrise de la conception de tels systèmes qu'il faut rechercher. Pour aborder ce thème, Cosi s'appuiera sur les recherches menées sur le langage Alpha et son environnement de développement MMAlpha. Le modèle polyédrique qui sous-tend Alpha, constitue une base pour poursuivre les recherches visant le partitionnement d'un système, l'expression de calculs irréguliers, et l'interfaçage avec des formalismes de flots de données synchrones.

Le second thème est la compilation optimisée pour des processeurs spécialisés programmables , appelés des Asip. Le plus souvent possible, la conception d'un système matériel fait appel à des <<coeurs>> de processeurs - processeur risc ou DSP - qui sont optimisés et spécialisés pour tenir compte des contraintes d'utilisation du système. La compilation pour des Asip est un défi motivant: il s'agit de produire, pour une application particulière, à la fois l'architecture et le compilateur permettant d'atteindre les performances visées par cette application. Cette technique est l'une des clés de la réalisation de systèmes dédiés aux télécommunications. Sur ce sujet, Cosi s'appuiera sur les recherches menées sur l'architecture Movie développée pour le traitement du signal vidéo.

Le troisième thème abordé, concerne les architectures configurables à base de circuits FPGA. Cette technologie très prometteuse constitue un axe de recherche à long terme. Elle possède de très fortes potentialités mais de nombreux problèmes doivent être encore résolus. Dans le passé, Api a eu plusieurs fois l'occasion d'utiliser des circuits configurables pour la réalisation de prototypes d'architectures. La flexibilité apportée par cette technique en fait une cible de choix pour la <<compilation d'architecture>>. Cosi vise à concevoir de tels compilateurs, sans lesquels cette technologie ne pourra se développer.

Notes:

...Asip: Asip: signifie Application Specific Instruction-set Processor, se dit d'un processeur à jeu d'instructions spécifique conçu pour exécuter le plus efficacement possible un petit nombre d'algorithmes.

Précédent : Composition de l'équipe Remonter : Projet API, Architectures parallèles intégrées Suivant : Fondements scientifiques