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ABRIL GARCIA Ana Belen

PhD graduated
Team : CIAN
Departure date : 07/30/2005
Supervision : Habib MEHREZ

Estimation et optimisation de la consommation dans les descriptions architecturales des systèmes intégrés complexes

Cette thèse propose une méthode d'estimation et d'optimisation de la consommation d'énergie des systèmes embarqués matériel-logiciel. Le but de notre travail est de fournir un moyen d'estimation de la consommation dans les descriptions haut niveau (modèles comportementaux en C) des systèmes incluant tous les composants, y compris les nouveaux. Des tels analyses sont nécessaires pour sélectionner la meilleure architecture du système et l'organisation logicielle d'une application particulière en termes de consommation et pour tester l'application des techniques de basse consommation au niveau architecture système. Le point de départ est la description architecturale du système utilisée en simulation. Nous nous concentrons sur le niveau cycle précis et l'outil de simulation que nous utilisons est un simulateur de systèmes qui modélise les composants matériels en langage C/C++. Les modèles sont très abstraits et ils utilisent des automates d'états pour représenter le comportement par cycle du matériel. Le simulateur de systèmes cycle précis est interfacé avec un simulateur de jeux d'instructions du processeur et ils sont enrichis avec des modèles d'énergie qui prennent en compte les opérations exécutées par transition dans l'automate d'état des composants. Pendant la simulation, l'énergie correspondante à chaque opération est détectée et accumulée en donnant la dissipation instantanée et totale par cycle de chaque module et de l'ensemble. Nous obtenons l'évolution de l'énergie, ce qui permet d'identifier les points critiques (quels sont les modules qui consomment le plus, quand et pourquoi) et de localiser les périodes actives et inactives de chacun. Cela permet l'analyse de l'implantation d'une gestion de la consommation au niveau architecture système. Cette méthode a été testée sur un exemple de système, un décodeur MPEG4 développé à Philips. Nous avons décodé des images INTRA et évalué l'énergie dissipée par image. Les valeurs ont été calibrées à partir d'estimations de bas niveau obtenues avec un outil industriel. La précision est donc très bonne : l'erreur totale du système est estimée inférieure à 6% par rapport aux mesures physiques. Des techniques de réduction de la consommation ont été appliquées et analysées comme l'utilisation d'une autre mémoire, les horloges inhibées, la réduction de la tension/fréquence, et d'autres encore. Cela a permis une réduction de la consommation du système de 93%.
Defence : 06/21/2005 - 14h - Site Jussieu - Bat 41 - Salle 203/205
Jury members :
CRACH-TEMAM Nathalie (Professeur, LIP6), Président
JULIEN Nathalie (Universite Bretagne-Sud- LESTER), membre
PETROT Frédéric (INP6-TIMA/SLS Groupe à Grenoble), membre
MEHEZ Habib (UPMC-LIP6) directeur de these, membre
PIGUET Christian (Professeur à l'Université de Neuchâtel, Suisse), rapporteur
GOBERT Jean (Senior Consultant Engineer à Philips France), rapporteur

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