Migration de tâches logicielles/matérielles dans un système reconfigurable hétérogène

par Bruno Ferres

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Frédéric Rousseau et de Olivier Muller.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) , en partenariat avec Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Les systèmes, des petits systèmes intégrés sur la puce (SoC) aux gigantesques systèmes dans les nuages, tendent à devenir hétérogène quant à la nature de leur unité de traitement. Processeurs, GPU, ASIC, circuits reconfigurables (type FPGA), les cibles se multiplient, car chacune apporte son lot d'avantages sur les applications visées. Programmer et exploiter efficacement ces systèmes hétérogènes est un défi encore loin d'être résolu. L'utilisation de langage comme openMP ou openCL laisse penser qu'une description unifiée est envisageable mais les différences sous-jacentes des unités de traitement y sont masqués au détriment des performances. En pratique, les assemblages ad-hoc demeurent. Les tâches sont pré-positionnées sur un type d'unité de traitement sans offrir d'options de déplacement en cas de surcharge ponctuelle. Dans ses conditions, il est très difficile de construire un système d'exploitation multi-tâche efficace. Pour arriver à cette objectif, il faudrait pouvoir traiter chaque tâche de manière abstraite et qu'elles procurent toutes les mêmes services : exécution d'une fonctionnalité sur une unité de traitement et migration vers une autre unité de traitement indépendamment de la nature de l'unité de départ. La migration logiciel/logiciel est un problème bien connu et déjà bien traité dans la littérature. La migration matériel/matériel est un sujet peu traité sur lequel l'équipe SLS de TIMA dispose d'une expertise très forte. Nos outils et méthodes nous permettent de migrer une tâche matérielle entre des FPGAs différents avec un surcoût matériel et temporel limité. A notre connaissance, personne d'autres ne sait fournir ce service avec le même niveau de performances. Pour permettre une abstraction totale des tâches, il faut considérer les cas des migrations logiciel vers matériel et réciproquement.

  • Titre traduit

    Task migration software/hardware in an heterogeneous and reconfigurable system


  • Résumé

    Task migration software/software is a well known problem, discussed in the literature. Task migration hardware/hardware is a less known topic, on which SLS team from TIMA got a huge expertise. Our tools and methods allow us to migrate a task between two dififerent FPGA with a limited hardware and temporal overcost. To allow a total abstraction of tasks, one needs to considerate the cases of hardware to software migrations, and conversely.