Méthodes de caractérisation et de surveillance des variations technologiques et environnementales pour systèmes reconfigurables adaptatifs

Characterization and monitoing methods of technological and environmental changes for adaptive reconfigurable systems

• Auteur / Autrice : Florent Bruguier
• Direction : Lionel Torres, Pascal Benoit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : SYAM - Systèmes Automatiques et Microélectroniques
• Date : Soutenance le 20/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique, de robotique et de micro-électronique (Montpellier ; 1992-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Torres, Pascal Benoit, Marc Belleville, Guy Gogniat, Laurent Dusseau, Philippe Maurine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Belleville, Guy Gogniat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes adaptatifs (technologie)

Réseaux de capteurs (technologie)

Réseaux logiques programmables par l'utilisateur

Électromagnétisme

Circuits intégrés

Mots clés libres

Variabilité

Fpga

Capteur

Système adaptatif

Caractérisation

Monitoring

Variability

Fpga

Sensor

Adaptive system

Characterization

Monitoring

Résumé

Les circuits modernes sont de plus en plus sensibles aux variations technologiques et environnementales qui n'ont plus seulement un effet global sur les circuits mais aussi un effet local sur ceux-ci.Dans ce contexte, les composants reprogrammables que sont les FPGA représentent un support technologique intéressant. En effet, ces composants permettent d'adapter l'implantation physique du système grâce à une simple reconfiguration du circuit.C'est pourquoi, dans ce manuscrit, nous présentons un flot d'adaptation complet visant à compenser les variations des circuits. Pour cela, une étude de toutes les phases de conception des capteurs numériques est réalisée. Nous proposons ensuite une approche originale et unique de caractérisation basée sur l'analyse électromagnétique. Il est notamment montré que cette approche permet de se défaire des biais de mesure engendrés par les méthodes de mesure directe. L'utilisation conjointe des capteurs et de cette méthode d'analyse permet une caractérisation fine et précise des variations technologiques de n'importe quel type de circuit FPGA.Enfin, la cartographie issue de la phase de caractérisation permet ensuite de calibrer les capteurs pour une utilisation en ligne. Nous utilisons donc ensuite ces capteurs pour le monitoring dynamique d'un système MPSOC.

Modern circuits are more and more sensitive to environmental and technology changes.In this context, reprogrammable components like FPGAs represent an interesting technological support. Indeed, these components can adapt the physical layout of the system through a simple reconfiguration of the circuit.In this manuscript, we present a comprehensive adaptative flow to compensate the variations in circuits.For this, a study of all phases of digital sensor design is realized. We then propose a novel and unique characterization approach based on the electromagnetic analysis. It is particularly shown that this approach allows to get rid of measurement bias caused by direct measurement. The joint use of sensors and the method of analysis allows a detailed and accurate characterization of technological variations of any type of FPGA.Finally, the cartography issued from the characterization phase is then used to calibrate the sensors for online use. Then, we employ these sensors for monitoring the dynamics of a system MPSOC.