Modèles de coûts statiques des les compilateurs optimisants pour l'amélioration de la performance énergétique des logiciels embarqués

Towards more energy-efficient embedded software for STM32 with new cost models for the optimizing compiler of STM32Cube development environment

• Auteur / Autrice : Benjamin Destal
• Direction : Corinne Ancourt, Georges-André Silber
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique temps réel, robotique et automatique - Fontainebleau
• Date : Inscription en doctorat le 30/11/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mathématiques et Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CRI - Centre de Recherche en Informatique
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Mines Paris-PSL

Mots clés

Mots clés libres

Optimisation

Efficacité énergétique

Compilation

Energy efficiency

Compilation

Optimization

Résumé

La sobriété énergétique est un enjeu industriel et sociétal majeur. L'une des facettes de cette sobriété est la diminution de la consommation énergétique des logiciels informatiques tout en conservant un bon niveau de performance en temps et en espace mémoire. L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'implémenter des modèles de coûts statiques couplant le temps, la mémoire et la consommation d'énergie pour des architectures embarquées, permettant à des compilateurs d'optimiser et de générer un meilleur code selon ces trois critères pour ces architectures. L'évaluation de la performance dérivée de ces modèles devra être utilisable par le programmeur dans son environnement de développement afin de diriger la conception de son code, permettant ainsi un couplage efficace entre le développeur et le compilateur. Les architectures cibles seront celles de la gamme STM32 de ST Microelectronics, une gamme allant du micro-controlleur (MCU) au micro-processeur (MPU) à plusieurs cœurs, permettant ainsi une étude théorique du sujet généralisable sur divers types d'architectures, couplée à une application des résultats à des produits industriels réels et massivement utilisés.

Energy efficiency is a major industrial and societal issue. One of the dimensions of this sobriety is the reduction in the energy consumption of computer software while maintaining a good level of performance in terms of time and memory space. The objective of this thesis is to study and implement static cost models coupling time, memory and energy consumption for embedded architectures, allowing compilers to optimize and generate better code according to these three criteria for these architectures. The performance evaluation derived from these models must be usable by the programmers in their development environment in order to direct the design of their codes, thus allowing effective coupling between the developer and the compiler. The target architectures will belong to the STM32 range from ST Microelectronics, a range ranging from micro-controller (MCU) to micro-processor (MPU) with several cores, thus allowing a theoretical study of the subject generalizable on various types of architectures, coupled with an application of the results to real and widely used industrial products.