Projet synoptique : étude et validation expérimentale de l'apport des interconnexions optiques dans le calculateur massivement parallèle symphonie

par Patrick Scheer

Thèse de doctorat en Optoélectronique.Transmissions optiques

Sous la direction de Pascal Churoux.


  • Résumé

    Les progrès de la microélectronique engendrent des circuits de plus en plus intégrés dont la fréquence et le nombre d'entrées/sorties excèdent ceux que les cartes électroniques et les fonds de panier peuvent supporter. L'exploitation de la performance de ces circuits à l'échelle d'un système réparti sur plusieurs cartes est ainsi limitée. Ce phénomène est accentué dans les calculateurs parallèles synchrones où les interconnexions entre les circuits électroniques intègrant les processeurs élémentaires (PE) jouent un rôle déterminant sur les performances globales du système. L'analyse du cas d'un calculateur réel appelé SYMPHONIE montre, entre autres, que la fréquence de fonctionnement du système est bien inférieure aux possibilités offertes par la technologie microélectronique employée pour réaliser les PE. L'aptitude des interconnexions optiques à palier ces problèmes en améliorant les liaisons entre les PE est étudiée. Le cahier des charges de ces liaisons suggère d'utiliser des transmissions optiques parallèles en espace libre à base de diodes laser à cavité verticale et à émission par la surface (VCSEL), de microlentille et de photodiodes PIN. La modulation sous seuil des VCSEL par des signaux numériques compatibles CMOS est étudiée et validée expérimentalement. Par ailleurs, un modèle adapté à la propagation des faisceaux optiques soumis à une troncature par les microlentilles est développé, puis utilisé pour optimiser la géométrie des surfaces de détection. Enfin, un système mécanique spécifique est proposé et mis en œuvre pour réaliser des interconnexions optiques en espace libre dans un environnement électronique standard proche de celui des calculateurs parallèles. Un démonstrateur apporte la validation expérimentale de ces principes physiques.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.155-169

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  • Bibliothèque : ISAE-SUPAERO Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace. Service documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998/243 SCH
  • Bibliothèque : Institut d'optique Graduate school. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
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