Conception d'architectures a faible consommation

• Auteur / Autrice : STEPHANE GAILHARD
• Direction : Éric Martin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Les applications actuelles de traitement du signal et de l'image (tdsi) ont degage le besoin de reduire la consommation des circuits cmos ; l'etat de l'art sur les differentes methodes d'estimation et d'optimisation de la consommation a montre la necessite de developper des methodes aux niveaux algorithmique et architectural. Cette these s'inscrit dans le cadre du projet gaut. Nous avons developpe deux methodes d'estimation de la consommation. La premiere se situe en amont de la synthese de haut-niveau et sert de base a une optimisation au niveau algorithmique tandis que la deuxieme estime avec plus de precision la consommation de l'architecture generee. Ces deux estimateurs se basent sur differents modeles. Les premiers proviennent du niveau algorithmique et fournissent une connaissance sur les types de variables issues de l'application. Les autres integrent les caracteristiques des portes logiques cmos et certaines de leurs optimisations associees. Le developpement d'une architecture generique integrant ces optimisations est une des originalites de notre travail. L'optimisation de la consommation au niveau architectural se fait en integrant dans la synthese de haut-niveau une fonction de cout realisant le compromis surface-consommation. La selection de la tension d'alimentation et du jeu d'operateurs (avec differentes caracteristiques : temps surface et consommation) optimaux, la pre-assignation ainsi qu'une methode d'ordonnancement representent une autre particularite de ce travail. Les deux derniers modules permettent de reduire la consommation par la diminution des taux de transitions des variables aux entrees des operateurs. Nous avons utilise notre flot de conception sur des applications industrielles temps reel possedant plusieurs milliers de nuds. Les resultats sont encourageants et montrent que les methodes proposees necessitent des temps de simulation de l'ordre de la minute et permettent de reduire la consommation de plus de 60%.