Thèse soutenue

Optimisation de la consommation d'énergie dans les applications temps-réels embarquées

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Sébastien Pignolo
Direction : Éric Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Lorient
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique des systèmes Temps réel (Lorient)

Résumé

FR

Après l'achèvement des techniques de miniaturisation des composants, une nouvelle vague de systèmes a vu le jour sous le nom de "systèmes embarqués". Ces systèmes électroniques, autonomes en énergie, intègrent toutes les fonctions vitales nécessaires aux traitement d'une application dans un environnement confiné et souvent d'espace réduit. L'accroissement constant de la demande en puissance de calcul pour effectuer des tâches de plus en plus complexes et plus nombreuses a entrainé une augmentation de la densité des composants électroniques ainsi qu'un accroissement des fréquences de fonctionnement des systèmes. Ces augmentations de puissance requièrent de plus grandes capacités de stockage d'énergie, des batteries plus grosses mais également des systèmes de régulation de la température plus nombreux et plus volumineux. Ces constatations posent désormais le problème de l'optimisation de la consommation d'énergie comme un critère fondamental de la conception d'un système au même niveau que les critères classiques de vitesse de traitement, de surface utilisée ou bien encore de coût commercial. Le but de notre étude est double, il s'agit à la fois de diminuer la puissance instantanée absorbée dans les composants électroniques, et à la fois de réduire la consommation d'énergie. Après une étude de quelques systèmes électroniques développés par la société MBDA, plusieurs moyens d'endiguer l'augmentation de la consommation puis de l'optimiser ont été dégagés. Parmi ceux-ci notre travail s'est focalisé sur les entrées/sorties entre le DSP (processeur spécialisé dans le traitement du signal) et sa mémoire de données externe. En effet, le DSP traite des applications de traitement du signal et de l'image qui manipulent généralement un grand nombre de données qui ne peuvent être stockées qu'en nombre limité dans la mémoire interne du DSP. Un modèle pour le comportement dynamique des appels de données a été élaboré sous la forme de deux graphes (graphes de dépendance des expressions GDE et graphe de dépendances de structures GDS). A partir de ces graphes, une optimisation est proposée pour exploiter les localités spatiales et temporelles des structures de données. Elle repose sur l'optimisation de la densité d'utilisation de la mémoire interne du DSP