Thèse soutenue

Contribution à l’optimisation de densité de code pour Processeur Embarqué
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Auteur / Autrice : Youssef Fahmi
Direction : Bertrand Granado
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : STIC (sciences et technologies de l'information et de la communication) - Cergy
Date : Soutenance le 13/06/2013
Etablissement(s) : Cergy-Pontoise
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
Jury : Président / Présidente : Olivier Romain
Examinateurs / Examinatrices : David Kerr-Munslow
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Jego, Loïc Lagadec

Mots clés

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Résumé

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Les systèmes embarqués prennent une place de plus en plus grande dans le marché actuelavec des dispositifs basée sur des systèmes on-chip. Ces systèmes embarqués ont descontraintes très fortes concernant leurs coût, taille, consommation, fiabilité et dimensions.Dans ce contexte la densité de code d'un processeur devient un critère important.Dans cette thèse l'idée était de prendre un processeur RISC(l'APS3 de la société Cortus)qui a de bonne performance pour le monde embarqué et d'augmenter sa densité de code.Plusieurs méthodes ont été testé :– compression à base de Huffman.– compression à base de dictionnaire.– modification du jeu d'instructions.Les méthodes de compression ont montrée leur limites dans notre cas car soit ellesn'étaient pas compatible avec nos objectifs , soit elles offraient un gain pas assez importantcomparé aux surplus en terme de taille et de cycle en plus lors de l'exécution. Ce qui nousa poussé vers la modification du jeu d'instructions.Le résultat obtenu est une augmentation de la taille du code de 25% dans la phase derecherche et de 20.8% dans la version finale du processeur car il aura fallu faire un compromispour garder une petite taille et de bonnes performances.L'APS3CD est le résultat de cette thèse. il a une surface de 49605m2, une fréquencemaximale de 444 MHZ, un score de 2.16 DMIPS/MHZ et une consommation de12 W/MHZ(UMC90). il offre 20.8% de gain par rapport à l'APS3 et 40% par rapport aucortex-m3 (avec gcc) qui est une référence en terme de densité de code dans le marché.Toutefois le gain obtenu peut être augmente en travaillant sur le compilateur car lecompilateur actuel (gcc) n'utilise pas pleinement les instructions complexes ajoutés (dansquelque cas). Une continuation possible serait de travailler sur un compilateur qui soitmeilleur que gcc qui à la base n'est pas destinée aux systèmes embarqué avec des demandesde densité de code. Un exemple est la différence de taille du code entre gcc etiar ou keil pour les processeurs ARM.