PROJET CAPS Compilation, Architecture, Parallélisme et Système.

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1 PROJET CAPS Compilation, Architecture, Parallélisme et Système

2 Projet CAPS 2 CAPS: Qui sommes nous ?  2 chercheurs, 2 professeurs, 9 doctorants  deux activités imbriquées:  architectures hautes-performances  compilation orientée performance, outils et environnements de programmation

3 3 Un stage, une thèse en architecture/compilation !?

4 Projet CAPS 4 Que sont devenus les doctorants de CAPS ?  Depuis 1997:  S. Hily: Intel MRL, USA  S. Chauveau, Philips National labs, Pays- Bas  D. Truong, HP labs, USA  E. Rohou, ST Microelectonics, USA  P. Michaud, INRIA  Y. Mével, Sogitec, Rennes

5 5 CAPS: que faisons nous ?

6 Projet CAPS 6 Architecture des microprocesseurs  Comprendre les architectures hautes performances  veille techno  académiques et industriels  Proposer les nouvelles architectures  caches: skewed associative caches,..  prédiction de branchement::  Simultaneous Multithreading ..

7 Projet CAPS 7 Les outils pour l’architecture  Simulation fine: cycle par cycle  Tracer les applications  Calvin2 + DICE  Génération automatique de simulateurs

8 Projet CAPS 8 Les infrastructures logicielles pour la compilation  La nécessité d’expérimenter !  Des systèmes prototypes:  TSF : aide au portage des programmes Fortran orienté performance  SALTO: manipulation de langage assembleur

9 Projet CAPS 9 Compilation: projets en cours  Intégration du Case Base Reasoning dans TSF  Compilation itérative pour les systèmes enfouis  SALTO2: une infrastructure pour l ’optimisation bas-niveau  Compilation et « low power »

10 10 Les stages proposés

11 Projet CAPS 11 Génération d’aléa irreproductible haut débit  Besoin d’aléa irreproductible en CRYPTOGRAPHIE  Méthodes actuelles: 1 Kbit/s logiciel 75Kbits/s matériel  Les microprosseurs modernes:  nombreux états non directement accessibles  compteurs de cycles  Peut-on utiliser le compteur de cycles pour générer de l’aléa irreproductible ?

12 Projet CAPS 12 cache secondaire skewed associatif et allocation de pages  performance globale très dépendante du système mémoire  Le cache secondaire:  placement des pages en mémoire physique peut être malheureux  2 stratégies utilisées  page coloring et bin hoping  en général meilleures que placement aléatoire  cache skewed associatif  hybride de bin hoping et page coloring possible  performance, avantage, etc de cette stratégie ?

13 Projet CAPS 13 Optimisation de la taille du fichier de registres d'un processeur superscalaire  De plus en plus de registres, de plus en plus d ’instructions en //  Taille, temps d’accès et consommation du fichier de registres croit avec nombre de ports et nombre de registres  Idée:  fichiers de registres pairs et fichiers de registres impair + spécialisation des port des unités fonctionnelles  2 fois moins de place  Est-ce viable ?

14 Projet CAPS 14 Consommation électrique et poids forts nuls  Consommation électrique: problème croissant  systèmes enfouis, portables, PCs, stations, serveurs  Consommation électrique: fonction du nombre de transistors et de « wires » activés  Beaucoup de données « petites »: poids forts nuls  Combien ?  Comment en profiter ?

15 Projet CAPS 15 Étude du //isme d’instructions à partir d’un modèle de contraintes matérielles  Processeur idéal: suit le graphe de flot de données  Graphe de flot de données: les arcs représentent les dépendances de données entre instructions  Complexité matérielle : dépend du nombre de nœuds et du degré d’un nœud  Classique: nœud = 1 instruction  Stage: nœud = bloc d’instructions

16 Projet CAPS 16 Optimisation d’application séquentielle sur un multiprocesseur intégré  Plusieurs processeurs sur un même composant  Chaque processeur a son propre cache  Standard: une application séquentielle n’a accès qu’au cache du processeur qui l’exécute  Stage: répartir l’application sur les caches de plusieurs processeurs

17 Projet CAPS 17 Contacts:  http://www.irisa.fr/caps  André Seznec, François Bodin, Pierre Michaud  {seznec, pmichaud, bodin}@irisa.fr