Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Principe et réalisation d'une interface de synchronisation interopérable entre modèles de calcul SystemC AMS
Directeur de thèse:
François PECHEUX (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Les systèmes microélectroniques/micro-électro-mécaniques actuels et ceux qui vont être prochainement conçus sont de plus en plus complexes et interagissent de plus en plus avec leur environnement proche. La conception d’un tel système nécessite la maitrise parallèle de plusieurs disciplines scientifiques (électrique, optique, thermique, mécanique, chimique ou biologique). Il est important de pouvoir modéliser et simuler correctement l’ensemble du système avec son environnement pour appréhender sa complexité avant sa fabrication coûteuse. Ceci nécessite des outils de modélisation et de simulation optimisés enfin de permettre l’exploration architecturale, l’évaluation de performances ou simplement le développement du logiciel embarqué avant que des prototypes réels du système soient disponibles.
Les extensions AMS de SystemC permettent justement d’adresser ce problème de modélisation. SystemC permet de modéliser les parties numériques et d’exécuter le code embarqué. L’état de l’art SystemC AMS permet de modéliser et de simuler de manière efficace l’électronique AMS de type flot de données comme les chaînes de transmission RF ou de traitement de signal.
Pourtant les modèles de calcul actuellement intégrés à SystemC-AMS (TDF, LSF et ELN) sont limités, et un certain nombre de principes liés à l’utilisation de composants analogiques ne peuvent, pour l’instant, pas être rigoureusement pris en compte car la couche de synchronisation entre SystemC et les modèles de calcul AMS n’est pas suffisamment performante. Le projet européen Catrene H-INCEPTION (CA 701) essaie de répondre à ce problème d’efficacité en proposant d’étendre SystemC AMS par des modèles de calcul dédiés aux nouvelles disciplines et de remplacer la couche de synchronisation actuelle par une nouvelle prenant beaucoup plus naturellement en compte l’ajout de nouveaux modèles de calcul ainsi que le choix du degré de synchronisation demandé.
Les travaux du doctorant porteront sur l’écriture, en C++, d’une couche de synchronisation étendue entre SystemC et les modèles de calcul (Model of Computation) AMS existants (TDF, LSF, ELN) et ceux qui restent à développer pour rendre à terme SystemC AMS réellement multi-disciplines. Le travail sera évaluer sur divers modèles de systèmes multi-disciplinaire à réaliser par le doctorant et les partenaires industriels dans le cadre du projet H-Inception.
Les étapes successives de la thèse porteront sur :
- La compréhension du prototype de simulateur Fraunhofer SystemC-AMS existant et la mise en évidence de ses limitations.
- Une étude de l’état de l’art des techniques de synchronisation entre differents modèles de calculs et simulateurs.
- La spécification de plusieurs mécanismes de synchronisation offrant un bon compromis entre la précision et la performance de simulation.
- La spécification d’une interface de programmation (API) permettant de synchroniser des modèles de calcul quelconques entre eux et SystemC selon les mécanismes de synchronisation spécifiés.
- La spécification d’une interface de programmation (API), qui sert de fondement à la réalisation des différents modèles de calculs en simplifiant les tâches communes liées à l’élaboration du modèle et l’initialisation des solveurs de ces différents modèles de calculs.
- Le développement de la couche de synchronisation en C++ et son intégration dans la preuve de concept SystemC AMS.
- L’écriture de modèles de calculs paradigmatiques respectant l’API, permettant de valider les principes et montrant la performance des mécanismes de synchronisation sur de modèles de systèmes multi-disciplinaires complexes.
Doctorant.e: Andrade Porras Liliana Lilibeth