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Samuel Evain Soutenance de Thèse de Doctorat LESTER-UBS Vendredi 24 novembre 2006, Lorient μSpider Environnement de Conception de Réseaux sur Puce.

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1 Samuel Evain Soutenance de Thèse de Doctorat LESTER-UBS Vendredi 24 novembre 2006, Lorient μSpider Environnement de Conception de Réseaux sur Puce

2 Samuel Evain 2 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

3 Samuel Evain 3 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

4 Samuel Evain 4 CAO pour lélectronique embarquée ¤Problématique de la conception Degré dintégration, Nombre grandissant dapplications, Manipuler dimportant volume de données. ¤Moyen pour maîtriser la complexité. Réutilisation de lexistant (IP), Augmentation du niveau dabstraction. ¤Un outil de CAO pour lélectronique prend en compte: Logiciel, Application, Architecture. CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

5 Samuel Evain 5 ¤Client : utilisateur du système embarqué Performance (capacité de traitement et consommation faible), Évolution, pérennité, Sécurité, Prix. ¤Constructeur de circuits Réduire la surface, Réduire la consommation, Satisfaire des contraintes de temps réel (bande passante, latence). Réduire le temps de conception et de mise sur le marché. ¤Constructeur dun outil de CAO Abstraire le problème, Automatiser des taches fastidieuses et sources derreurs, Réduire le temps dexploration de lespace de conception, Chercher à maximiser des critères pour aboutir à une solution qui convient. CAO pour lélectronique embarquée I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

6 Samuel Evain 6 Les communications ¤La communication devient dominante par rapport au traitement en termes de temps, de consommation, et de surface. ¤Nécessité Dun moyen de communication adapté aux futures systèmes. ¤Problématique Apporter une solution pour appréhender la complexité de lespace de conception. IP ? ? ? ? I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

7 Samuel Evain 7 Un NoC (Network on Chip) NI: Network Interface Routeur NI Routeur Lien IP: Intellectual Property Entête Charge utile Queue mot Instructions Flit Phit Un réseauUn paquet I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives IP W CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps NI IP W NI IP W NI IP W

8 Samuel Evain 8 ¤Les avantages du réseau : Interconnexion : Flexibles, Extensibles, grand débit cumulé. Pas darbitrage central. Tous les types de trafics peuvent être mélangés. ¤Les inconvénients du réseau : Latence (fonction du nombre de routeurs traversés). Risque de contention. Nécessite des règles pour garantir le trafic. ¤Pourquoi le NoC devient incontournable? Complexité des schémas dinterconnexion entre les IPs. Niveau dabstraction: une offre unifiée de services de communications. Formalisation: maîtrise de lespace de solution. Un NoC (Network on Chip) I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC (Network on Chip) Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

9 Samuel Evain 9 Espace de conception : vue générale dun NoC ¤Large espace de conception Topologie, Choix des chemins, Configuration pour satisfaire la QoS, Profondeur des FIFOs. ¤Nécessite Méthode de décision, Outil de décision. NI I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

10 Samuel Evain 10 Espace de conception: Approche de parcours retenue ¤Problème doptimisation Approche heuristique. ¤Fonction de coût Maximiser lutilisation du NoC. Réduire la surface en faisant la meilleure utilisation du réseau en réduisant la quantité de FIFO requise. ¤Contraintes QoS / Applications : Latence, Débit, Sécurité, Coût, Sûreté de fonctionnement. QoS / Concepteur : Temps de conception. ¤Nos choix: Commutation par paquet. Routage par la source. Applications en partie statiques. Temps réel par TDMA pour les communications critiques. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

11 Samuel Evain 11 Contributions et positionnement des travaux ¤Outil de CAO pour la conception automatique de NOC Exploration. Décision. Synthèse. ¤Algorithme de décision Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives. Méthode de décision pour configurer le réseau et assurer le service. ¤Solution pour garantir la QoS en présence dhorloges hétérogènes ¤Technique faible coût de sécurisation. ¤Validation Cas réels pour la décisions. Synthèse testée sur FPGA Xilinx. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

12 Samuel Evain 12 Avancée des travaux au cours du temps Flot de conception Physique Liaison Réseau Transport Session/ Présentation Application/ Couches OSI Physique Liaison Réseau Domaines de recherche IP source IP destination Adaptateur réseau Système routeur source routeur destination routeur intermédiaire Lien Paquet/Flux Messages/transactions Flit Phit Ctrl flux 2) Dérivation automatique des contraintes de communication 3) Configuration automatique du NoC Minimise la profondeurs des FIFOs 4) Génération automatique du code Code VHDL RTL pour la synthèse logique (NIs, Routeurs, Table dinstruction de chemin, …) Code C (pilotes) 1) Etape de spécification Spécification de lapplication Choix des paramètres du NoC Interface réseau Wrapper Interface réseau Wrapper I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives CAO pour lélectronique embarquée Les communications Un NoC Espace de conception Contributions et positionnement des travaux Avancée des travaux au cours du temps

13 Samuel Evain 13 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

14 Samuel Evain 14 Caractéristiques ¤Approche objet ¤Technologies logicielles Langage de programmation: Java, Environnement de développement: Eclipse, Fichiers déchange standard: XML. ¤Génération du code VHDL RTL du NoC (routeurs, NIs, wrappers, liens), des pilotes C pour le microprocesseur µBlaze, des fichiers pour ajouter le Noc en tant que composant de la bibliothèque de EDK de Xilinx. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx

15 Samuel Evain 15 Le flot de loutil µSpider Dimensionnement du TDMA en nombre de slots Calcul du nombre de slots nécessaires à chaque communication Exploration spatio-temporelle pour chaque communication Pour chaque communication, sélection dun chemins et des slots Dimensionnement des FIFOs Génération Description de larchitecture du NoC (.xml) Codes VHDL RTL du NoC (.vhd) Contraintes de communication (.xls) Topologie du NoC (.xml) Code C pour les pilotes du µBlaze Génération / Importation dune architecture Dérivation des contraintes Graphe de lapplication (.xml) library noc_v1_00_e; use noc_v1_00_e.generique_parameter_pck.all; use noc_v1_00_e.archi_noc3mb4RGT_noc_parameter_pck.all; entity archi_noc_entity is port ( noc_clock: in std_logic; Exploration, décision Configuration, Génération I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx

16 Samuel Evain 16 Adaptateur de protocole NoC – bus OPB I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx NI2 WRS1 (Esclave) Bus OPB 1 RAM ctrl (Esclave) WRM2 (Maître) Bus OPB 2 NIport NI1 NIport NI2 Bus OPB 2 NIport µBlaze 1 (Maître) µBlaze 2 (Maître) RR WRS1 (Esclave) Bus OPB 1 NI1 NIport µBlaze 1 (Maître) RR ¤Transaction lecture/écriture ¤Envoi de message Adaptateur NoC-OPB NoC RR WRS2 (Esclave) RR NoC

17 Samuel Evain 17 Adaptateur de protocole NoC – bus OPB ¤Adaptateur matériel (wrapper) et logiciel (pilote) NI2 WR S 1 (Esclave) Bus OPB 1 RAM ctrl (Esclave) WR M 2 (Maître) Bus OPB 2 NIport NI1 NIport Programme Pilote HAL µBlaze 1 pointée par le programme du processeur dans son espace de ladaptateur WRS1 sur le bus OPB1 Numéro de de la RAM sur le bus OPB2 ¤HAL: Hardware Abstraction Layer I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx RR RR NoC

18 Samuel Evain 18 Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx ¤Plateforme de prototypage: Xilinx Virtex-II Pro FF1152 PROTO BOARD. ¤FPGA Xilinx Virtex-II Pro FF1152 VP ¤Logiciel: Xilinx ISE 8.2 SP3. FPGA: Xilinx Virtex-II Pro FF1152 VP50-5 I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Caractéristiques Le flot de loutil µSpider Adaptateur de protocole NoC – bus OPB Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx

19 Samuel Evain 19 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

20 Samuel Evain 20 Des slots de temps pour répartir le trafic I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives NI_2 NI_0 R1 NI_1 IP 2 IP 3 IP 1 R2 ¤Lutilisation des liens est répartie dans le temps entre les communications. ¤Lenvoi des paquets depuis les interfaces dentrée du réseau est rythmé par des réservations de slots de temps dans des tables TDMA. ¤Le pré-ordonnancement du TDMA Garantit labsence de conflit, Assure la bande passante, Assure la latence. Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

21 Samuel Evain 21 x y Slots de temps t Routage spatio-temporel ¤Vue topologique ¤Vue Spatio-temporelle Exploration sur les dimensions espace et temps I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives GT BE FIFO Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

22 Samuel Evain 22 ¤Définir le nombre de slots de la table TDMA: N. Bande passante dun slot=1/N de la bande passante du lien. Répartition de lutilisation du lien Influe sur: la latence la taille des FIFOs ¤Définir le nombre de slots à réserver dans la table TDMA Bande passante de la communication ¤Décider du chemin spatio-temporel Chemin Slots occupés dans la table TDMA R10 R11 R00R01 NI_1 NI_2 delai I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Routage spatio-temporel Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

23 Samuel Evain 23 Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Tâche 1 Tâche 2 Tâche 3 Tâche 4 Contraintes applicatives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives entrée sortie Contraintes de communication (latence, bande-passante) Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

24 Samuel Evain 24 Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Tâche 1 Tâche 2 Tâche 3 Tâche 4 entrée sortie Contraintes de communication (latence, bande-passante) Contraintes applicatives ¤Les interdépendances du problème ¤Il faut casser les dépendances Comment dériver les contraintes de communication depuis les contraintes applicatives? I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives LatenceBande passante

25 Samuel Evain 25 Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives LatenceBande passante Règles de cadence et dinitialisation =f(L,Bw) Com i i=1 à N TDMA min Non OK OK I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

26 Samuel Evain 26 Arrondi supérieur durant le calcul des slots à réserver dans la table TDMA Bande-passante Latence Latence daccès dans le TDMA Bande passante obtenue i Bande passante requise i Chemin minimum i Longueur de chemin maximum acceptable Longueur du chemin Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives ¤Le relâchement de la contrainte sur la longueur des chemins permet de trouver plus facilement une solution lors de létape dexploration des chemins spatio-temporels. Relâchement de la contrainte Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

27 Samuel Evain 27 Principe pour décider les chemins ¤Faire les meilleurs choix pour allouer les chemins pour 2 raisons: Aboutir à une solution avec le NoC le moins coûteux. Aboutir à une solution avec la taille de table TDMA la plus réduite pour réduire la taille des FIFOs. Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

28 Samuel Evain 28 R02R12 R03R13 R22 R23 R32 R33 NI_E2 NI_E3 NI_W2 NI_W3 R01R11 R21R31 NI_E1 NI_W1 R00R10 R20R30 NI_E0NI_W0 NI_N0 C0 C5 C4 C2 C1 C3 C6 C7 NI_N1NI_N2NI_N3 NI_S0 NI_S1NI_S2NI_S3 Principe pour décider les chemins ¤Plusieurs chemins possibles Même longueur. Pas la même conflit avec les autres communications ¤Décision concerté par pré-réservation des slots. Un poids est affecté à chaque slot de chaque chemin candidat. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

29 Samuel Evain 29 1/3 1/3+1/3 = 2/3 Trois emplacements possibles pour transférer les 2 slots du paquet de cette communication dans la table de slots de ce lien Slot déjà réservé Somme des pré-réservations de chaque slot: 1/3 Principe pour décider les chemins ¤La pré-réservation des slots NI_1 Communication nécessitant un paquet de 2 slots dans la table TDMA 1/3+1/3 = 2/3 R1 Table TDMA de 6 slots I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

30 Samuel Evain 30 Algorithme de routage ¤Algorithme Tant que les communications nont pas toutes un chemin réservé (elles ne sont pas satisfaites) 1.Extraction des chemins candidats pour chacune des communications non satisfaites. 2.Pré-réservation de chaque slot de chaque chemin candidat par un poids pour chacune des communications non encore satisfaites. 3.Sélection de la communication Ci à satisfaire parmi toutes les communications non satisfaites. 4.Sélection dun chemin Pi pour la communication Ci parmi les chemins candidats. 5.Réservation des slots du chemin Pi par la communication Ci. Ci est marquée comme satisfaite. 6.Annulation de toutes les pré-réservations devenues obsolètes. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

31 Samuel Evain 31 Algorithme de routage ¤Après évaluation nous avons retenu les heuristiques suivantes: Sélection de la communication Critère de bande-passante sur laxité. Sélection du chemin Le chemin ayant la plus faible pré- réservation maximale sur son chemin. Cette méthode permet de trouver une solution avec: Une table TDMA plus petite, Des FIFOs également plus petites. Plus de chance de succès. Inconvénient: Le temps d exploration: quelques heures. Heuristiques Pré-réserver moins de chemin. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives Nombre moyen de sauts

32 Samuel Evain 32 Communications mutuellement exclusives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives NI_0 R1 IP NI_0 IP R1 ¤Certaines communications peuvent être identifiées comme mutuellement exclusives. ¤Optimisation: Réservation commune de slots de temps entre les communications mutuellement exclusives. ¤Les réservations multiples permettent une meilleure utilisation des slots de temps, une réduction de la longueur de la table TDMA et donc de son temps de rotation. ¤Réservations unique ¤Réservations multiples Des slots de temps pour répartir le trafic Routage spatio-temporel Extraction des contraintes de communication depuis les contraintes applicatives Principe pour décider les chemins Algorithme de routage Communications mutuellement exclusives

33 Samuel Evain 33 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Difficulté NoC GALS Les instructions dans les sub-NoCs I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

34 Samuel Evain 34 Problématique Notre solution Trafic garanti par TDMA Système asynchrone Ne permet pas lutilisation du TDMA Technique avec délai minimum avant envoi Notre solution Trafic garanti par TDMA + adaptateurs Recherche de solution Par simulation du système I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives ¤Circuit synchrone avec une seule horloge, pas de problème de skew. ¤Circuit de grande taille Skew des horloges, Plusieurs domaines dhorloge. ou Problématique Difficulté NoC GALS Les instructions dans les sub-NoCs

35 Samuel Evain 35 Horloge 2Horloge 3 Horloge 4Horloge 5 skew Difficulté : TDMA NON OPERATIONNEL … I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Horloge 1 Problématique Difficulté NoC GALS Les instructions dans les sub-NoCs

36 Samuel Evain 36 Sub-NoC régi par un TDMA Routeur temporel Synchroniseur de TDMA Sub-NoC régi par un TDMA NoC GALS Horloge 2Horloge 3 Horloge 4Horloge 5 I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives skew Horloge 1 Problématique Difficulté NoC GALS Les instructions dans les sub-NoCs

37 Samuel Evain 37 RRNI1 SS R R SS NI2 IP1IP2 RR RR RR R R RR Instructions de routage pour traverser le sub-NoC 2 32 Instructions de routage pour traverser le sub-NoC 3 2 Sub-NoC 1 TDMA 1 Sub-NoC 2 TDMA 2 Sub-NoC 3 TDMA 3 Instructions de routage pour traverser le sub-NoC ID SS SS NI3 IP3 NI4 IP4 Les instructions dans les sub-NoCs ¤La connaissance des instructions de routage au travers des différents Sub-NoCs est distribuée. Réduction de la taille du champ instruction de chemin dans lentête du paquet. Plus grande indépendance entre les Sub-NoCs. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Difficulté NoC GALS Les instructions dans les sub-NoCs

38 Samuel Evain 38 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

39 Samuel Evain 39 Problématique ¤La sécurité contre Les attaques malveillante, Lextraction dinformations, Les fautes (fiabilité). ¤Problématique Offrir une solution avec une mise en œuvre efficace, simple et peu coûteuse. ¤Principe Ne pas sappuyer sur des informations transportées en tant que données (qui peuvent donc être facilement modifiées), Utiliser linformation de routage des paquets. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

40 Samuel Evain 40 Politique de routage ¤Street sign: est, est, sud, sud, descendre. ¤X-Y: +2 saut en X puis 2 saut en Y. ¤Street-sign avec codage relatif instruction en fonction du port dentrée et de sortie du routeur. X Y Nord Sud OuestEst Descendre Routeur Routeur I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives -X -Y Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

41 Samuel Evain 41 Routeur Routeur = Nombre de ports du routeur => déduction du chemin retour. Aller:Retour: Linstruction pour utiliser une sortie varie en fonction du n° du port dentrée. Linstruction identifie le port dentrée => Sécurité. ! Street-sign avec codage relatif I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

42 Samuel Evain Avant lexécution de la première instruction par le routeur: Exécution et complément de l instruction dans le routeur: Instruction retour=(nombre de ports du routeur) – instruction aller 4=( 6 - 2) +0 Instruction « Fin de Chemin » (Optionnelle) Seconde instructionInstruction courante Complément & décalage I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Complément Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

43 Samuel Evain 43 Réarrangement binaire automatique des instructions de routage ¤Le nombre de ports de chaque routeur peut être différent =>Le nombre de bits nécessaire au codage des instructions peut donc varier aussi. ¤Pour réduire le codage du champ dinstruction => codage de largeur variable ¤Pb: comment inverser lordre des instructions au niveau du destinataire (il ne connaît pas la taille de chacune) ? 1 I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives R1SR3DR2R4 RETOUR aller Inversion de lordre des instructions Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique Sécurisation en Multi-zones

44 Samuel Evain 44 aller B3B0B1B2 B0B1B4B0B1B2B3B5B0B1B3B4B2 R1SR3DR2R4 RETOUR Les chemins aller et retour: I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Instruction retour R1 B0B5B4B2B1B3B5B0b1B3B4B2 b0 b3b2b1b0b2b1b4b3b2b1b0b5b4b2b1b3 Instruction aller R1 Instruction aller R2 Instruction aller R3 Instruction aller R4 B3B0B1B2 B0B1B4B0B1B2B3B5B0b1B3B4B2 Instruction retour R1 inv. Instruction retour R2 inv. Instruction retour R3 inv. Instruction retour R4 inv. B3B0B2B0B4B0B5B0B1B2B1 B3B4B1B2B3B2B4B0B1B2B3 B0B1B2 B0B1 B3B0B1B2 B0B1B4B0B1B2B3 Instruction retour R1 inv. Instruction retour R2 Instruction retour R3 Instruction retour R4 Instruction retour R1 inv. Instruction retour R2 inv. Instruction retour R3 inv. Instruction retour R4 inv. Instruction retour R1Instruction retour R4Instruction retour R3Instruction retour R2 b0b3b0b2b0b4b0b5b2B1b1b4b2b1b3b2b1b3 Instruction aller R1Instruction aller R2Instruction aller R3Instruction aller R4 Les instructions aller pour les routeurs R1 à R4: Les instructions retour pour les routeurs R4 à R1: Les instructions dans lentête du paquet: Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique Sécurisation en Multi-zones

45 Samuel Evain 45 SPA : Self Complemented Path coding Chemin AtoB A AtoD DtoA AtoD DtoA Vérification du chemin: BtoA=R(AtoB) ? Ni A Ni D D DtoA =R(AtoD) Déduction du chemin retour: n Trusted Boomerang Path I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives B C RAM Chemin BtoD Chemin CtoD Réseau de routeurs DtoB =R(BtoD) DtoC =R(CtoD) Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones RR RR RR

46 Samuel Evain 46 Routeur NIb RouteurNIa Routeur A C 1,1,1,1,0 2,2,1,3,0 Chemin A à C Chemin B à C 0,2,2,1,3 0,1,1,1,1 Chemins reçus CtoA = 1,1,1,1,0 R(CtoA) = 0,1,1,1,1 Vérification chemins reçus = R(CtoA) ? B AtoC= BtoC= AtoC= NIc n Source Path Authentication SPA : Self Complemented Path coding I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

47 Samuel Evain 47 Sécurisation en Multi-zones ¤Vérifier les instructions de routage sur le trajet : Path filter Ne laisse passer que les paquets dont le chemin est autorisé en amont et en aval. à la réception. RouteurNIRouteur A Path filter NI B I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique des instructions Sécurisation en Multi-zones

48 Samuel Evain 48 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

49 Samuel Evain 49 Applications ¤Mise en œuvre sur plate forme FPGA Intégration composant dans la bibliothèque EDK Exemple ¤Applications réelles Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Application flot de données Turbo décodeur Application avec de nombreuses communications potentielles Traitement dimage Application complexe I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

50 Samuel Evain 50 NIport S0 NIport M0 NIport S2 NIport M2 NIport M1 NIport S1 MicroBlaze Bus OPB 1 Bus OPB 0 Bus OPB 2 WR S WR M WR S WR M WR S WR M BRAM ctrl BRAM MicroBlaze BRAM ctrl BRAM BRAM ctrl BRAM Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage NoC

51 Samuel Evain 51 Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx 3 processeurs µBlaze 3 Bus OPB NoC 3 Wrappers esclaves 3 Wrappers maîtres 3 Mémoires RAM I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

52 Samuel Evain 52 Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx ¤3 microBlazes, 3 RAMs ¤NoC 4 routeurs, 6 Nis, 3 wrapper_S (4 channels), 3 wrapper_M (2 channels). ¤Lectures et écritures ¤2 modes: Polling Le processeur scrute larrivée des données sur le wrapper esclave. Interruption Le wrapper esclave prévient le processeur quune donnée est arrivée par une interruption. 1 million de mots de 32 bits transférés avec succès entre les 3 processeurs et les 3 RAMs. Fréquence maximale: 91MHz I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

53 Samuel Evain 53 Mise en œuvre sur plate forme FPGA Xilinx ¤FPGA Virtex-II Pro FF1152 VP capacité : slices. ¤Le NoC avec les wrappers occupe slices. ¤Répartition des composants du NoC en %: I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

54 Samuel Evain 54 Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA ¤Projet 4MORE ¤Application flot de donnée Une chaîne démission et une autre de réception. ¤Elle a permis de valider: La technique de dimensionnement du TDMA, La technique dallocation des slots de temps, Lutilisations des multi- réservations pour les communications mutuellement exclusives. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives RAM RF IF 1 RAM RF IF 2 OFDM DEM 1 OFDM DEM 2 ROTOR 1 ROTOR 2 CFO 1 CFO 2 MIMO CHANNEL ESTIMATION 1 MIMO CHANNEL ESTIMATION 2 CDMA SOFT DEMAPPING BIT INTERLEAVING CHANNEL DECODER 1280*30 23*30 672*30 23*30 30*1 672*6 30*1 672*24*2 672*24 24*84 MAC LAYER PPPPPPSDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD Z 32 Symboles OFDM MIMO DECODER 3 MIMO DECODER 1 MIMO DECODER 2 672*24 RAMCHANNEL CODER BIT INTERLEAVING MAPPING MIMO ENCODER CDMA OFDM MODULATION 1 OFDM MODULATION 2 RF IF * *24 24* * 30 24*30 RF IF *30 6*24 PPPPPPSDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD Z 32 Symboles OFDM Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage Transmission: Réception:

55 Samuel Evain 55 Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA ¤NoC 32 bits Topologie en grille 4x4 (16 routeurs) ¤Solution trouvée Table de 6 slots ¤Génération du VHDL ~50000 lignes de codes VHDL générées en 6 secondes. ¤Synthèse xilinx Durée 9 min Fréquence maximum = 103MHz slices (68%FPGA) I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

56 Samuel Evain 56 Turbo décodeur ¤Application complexe de nombreuses communications potentielles. ¤Larchitecture: 8 processeurs (P0 à P7) ¤Les communications: Chaque processeur émet par chacun de ses deux ports une information extrinsèque selon lordonnancement de lentrelaceur. NoC P5 P6 P7 P4 oa ob ia ib P3 P2 P1 P0 oa ob ia ib Décodeur 1 Décodeur 2 oa ob ia ib oa ob ia ib oa ob ia ib oa ob ia ib oa ob ia ib oa ob ia ib I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

57 Samuel Evain 57 Turbo décodeur 128 communications peuvent être identifiées. Alors que seulement 16 informations extrinsèques sont créées tous les Temiss ; Le débit total des échanges est de 16*90Mo/s=1,4Go/s. Une solution à base de bus est donc exclue. Une entrée i peut recevoir jusquà 8 informations extrinsèques à la fois Débit pire cas de 720Mo/s. Probabilité de 1/2 24. En moyenne, une entrée reçoit une seule information extrinsèque par cycle démission soit un débit de 90Mo/s. Cest donc un problème complexe I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

58 Samuel Evain 58 Turbo décodeur ¤2 solutions proposées: BE avec règle de priorité Priorité maximale à linformations extrinsèque transportant l information la plus significative, Utilisation dun arbitrage sur priorité dans les routeurs. GT avec restriction Limitation à 5 informations extrinsèques reçue par un port durant 3 périodes consécutives de lentrelaceur, Utilisation des exclusions mutuelles: Indispensable car sinon il faudrait reconfigurer les tables TDMA à chaque période de lentrelaceur, soit toutes les 0,1 µs. Solution avec un NoC à 200 MHz, 24 bits de largeur de données. Table TDMA de 10 slots. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage

59 Samuel Evain 59 Moyenne & soustraction du font & seuillage Érosion Reconstruction morphologique Étiquetag e Enveloppe & center de gravité Kalma n Not moving object detection M.À J. de limage de fond Img a. (320*240*1) Img b. (320*240*1) Img i (320*240*8) Img i-1 (320*240*8) Img i-2 (320*240*8) Img i-3 (320*240*8) Img de font (320*240*8) Image étiquetée (320*240*n) Structure des objets (6*9bits par objet) Structure des objets (4*9bits par objet) Img i (320*240*8) Img de font (320*240*8) Incrustatio n Img Vga (320*240*8) Img i (320*240*8) Img de font (320*240*8) M1 M2 M3 M4 M5 IP1 IP2 IP3 Dilatation M1 IP4 IP5 IP6 IP7 VGA M1 T Traitement dimage ¤Application de suivi dobjets ¤Projet EPICURE (CEA) Elle a permis de valider la technique de dérivation des contraintes. Exclusion mutuelle Réduction de la table TDMA Réduction du coût en FIFO I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Applications Mise en œuvre sur plate forme FPGA Chaîne MC-CDMA MC-SS-MA Turbo-décodeur Traitement dimage Sans exclusion mutuelle Avec exclusions mutuelles Slots de la table TDMA 105 FIFO dans les NIs 6560

60 Samuel Evain 60 Plan I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA dans le contexte dhorloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Conclusion Collaborations Perspectives Communications scientifiques I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives

61 Samuel Evain 61 Conclusion ¤Principales contributions Définition dun flot de conception. Définition dune technique daffectation des chemins dans le réseau. Technique pour garantir le service dans un contexte multi horloges. Technique de codage des instructions de routage avec des aspects sécurités. Développement dune architecture paramétrable générique dun réseau sur puce. Développement dun outil de CAO pour configurer et générer le réseaux sur puce (code C et VHDL RTL). Validation sur plateforme FPGA Xilinx. I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Conclusion Collaborations Perspectives Communications scientifiques

62 Samuel Evain 62 Collaborations ¤Projets : Equipe Projet Multi-Laboratoire (Sep Sep 2005) INSA - IETR (Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes) UBS – LESTER (Laboratoire d'électronique des systèmes temps réels) GET R-PUCE ( ) ENSTB – Électronique et RSM (Réseaux, Sécurité et Multimédia) INT d'Evry – RST (Réseaux et Services des Télécommunications) UBS – LESTER I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Conclusion Collaborations Perspectives Communications scientifiques

63 Samuel Evain 63 Perspectives ¤Complément de développements ¤Ouvert des perspectives pour la sécurité Thèse en cours au LESTER Interaction entre le NoC et lOS pour contrôler la QoS et la sécurité, Synthèse systemC TLM car le test du monitoring impose une simulation rapide. ¤Conception spécifique à lapplication Dépôt projet ANR collaboration avec TAMCIC (ENST Bretagne) Lien application-NoC. Transfert data dépendant. Optimisation guidée par la connaissance de lapplication. ¤Valorisation (études en cours) I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Conclusion Collaborations Perspectives Communications scientifiques

64 Samuel Evain 64 Communications scientifiques ¤Conférences internationales S. Evain, J-Ph. Diguet, Milad El Khodary and D. Houzet, Automated derivation of NoC Communication Specifications from Application Constraints, IEEE SIPS 2006, Workshop on Signal Processing Systems, Banff, AB, Canada, October 2-4, S. Evain, J. P. Diguet, D. Houzet, "µSpider NoC Road Map", DATE 06 Workshops, Future Interconnects and Networks on Chip Workshops, March 10, S. Evain, J. P. Diguet, "From NoC Security Analysis To Design Solutions", in IEEE SIPS 2005, Workshop on Signal Processing Systems, Athens, Greece, November 2-4, S. Evain, J. P. Diguet, D. Houzet, "A CAD Tool for efficient NoC design", IEEE ISPACS 2004, International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems, Seoul, Korea, November 18-19, S. Evain, J. P. Diguet, D. Houzet, "µSpider: a CAD Tool for efficient NoC design", IEEE NORCHIP 2004, Oslo, NORWAY, November 8-9, ¤Revue Internationale S. Evain, J-Ph. Diguet and D. Houzet, NoC Design Flow for TDMA and QoS Management in a GALS Context, EURASIP Journal on Embedded Systems, Volume 2006, Hindawi Publishing Corporation, 2006, accepté. ¤Brevet Routeur et réseau de routage". Déposé le 28 octobre I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Conclusion Collaborations Perspectives Communications scientifiques

65 Samuel Evain 65 Merci, Questions?

66 Samuel Evain 66 aller B0B3B0B2B0B4B0B5B2B1 B4B2B1B3B2B1B3 Instruction aller R1 B3B0B1B2 B0B1B4B0B1B2B3B5B0B1B3B4B2 B3B0B2B0B4B0B5B0B1B2B1 B3B4B1B2B3B2 Instruction retour R1 Dans chaque routeur, linstruction de retour est calculée et lordre de ses bits (poids fort - poids faible) est inversé Instruction aller R2 Instruction aller R3 Instruction aller R4 A destination, lordre des bits (poids fort - poids faible) de lensemble du champ instruction est inversé Les instructions aller pour les routeurs R1 à R4: Instruction retour R4Instruction retour R3Instruction retour R2 Les instructions retour avec les bits inversés et toujours dans lordre R1 à R4: Les instructions retour pour les routeurs R4 à R1: Instruction retour R1 Instruction retour R2 Instruction retour R3 Instruction retour R4 R1SR3DR2R4 retour Les chemins aller et retour: I.Contexte de létude II.Outil de CAO III.Garantir le temps réel par un TDMA IV.TDMA avec des horloges hétérogènes V.Sécurité VI.Applications et résultats VII.Conclusion, perspectives Problématique Politique de routage Street-sign avec codage relatif Complément & décalage SPA : Self Complemented Path coding Réarrangement binaire automatique Sécurisation en Multi-zones


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