Synthèse et description de circuits numériques au niveau des transferts synchronisés par les données. RÉSUMÉ:
Nos travaux de recherche portent sur les outils de conception assistée par ordinateur de circuit numériques. Au rythme de la conjecture de Moore, le nombre de transistors pouvant être intégrés sur une même surface de silicium n'a cessé de doubler tous les deux pendant plus de 4 décennies, si bien que les circuits intégrés modernes sont souvent de véritables systèmes sur puce, pouvant intégrer plusieurs noyaux de processeurs, des mémoires, accélérateurs de calculs et autres circuits dédiés. Néanmoins, ce rythme de croissance effréné à également pour effet de soumettre les outils de conception de circuits numériques à une pression inouïe en termes de besoins d'innovation. Afin de pallier aux limitations inhérentes à la synthèse et description de circuits au niveau des transferts entre registres (RTL), nous œuvrons au développement d'un langage de description offrant un niveau d'abstraction intermédiaire entre ceux offerts par les langages de description de circuits usuels (VHDL/Verilog) et les langages de description de logiciels (C/C++). Ce langage est basé sur le modèle CSP (Communicating Sequential Processes) et intègre également des éléments propres au modèle SDL (Specification and Description Languages). Au niveau d'abstraction proposée, les transferts correspondent à des connexions entre des producteurs et des consommateurs de données, adhérant à une interface et à un protocole de synchronisation prédéfinis de type flux de données (Streaming Interface). Afin de permettre la synthèse de circuits numériques décrits avec ce langage, nous œuvrons également au développement d'un compilateur permettant la transformation automatique des descriptions correspondantes en des descriptions à bas-niveau (RTL) pouvant ensuite être synthétisées avec des outils de conception commerciaux existants.
PROBLÉMATIQUE:
L'interconnexion de producteurs et de consommateurs de données adhérant à des interfaces à flux de données supportant la contrepression (pour indiquer que le consommateur ne peut pas recevoir de données) dans différentes topologies peut donner lieu à des relations cycliques en termes des signaux de synchronisation de ces interfaces. De telles relations cycliques sont problématiques, car elles se traduisent par des boucles combinatoires au niveau du circuit. De telles boucles combinatoires peuvent alors manifester un comportement séquentiel ou non-déterministe, allant à l'encontre de l'intention du concepteur. Des relations cycliques peuvent également découler de l'utilisation de règles pour contraindre la réalisation des transferts de données sur des ensembles de connexions. Afin de produire des circuits corrects par construction, le compilateur doit réaliser l'analyse de ces relations cycliques afin d'être en mesure de les transformer en un circuit de contrôle acyclique assurant un comportement déterministe en accord avec l'intention du concepteur.
MÉTHODOLOGIE:
Afin d'atteindre les objectifs de ce projet de recherche, un compilateur décrit en langage Java est en cours de développement. Ce compilateur à pour objectif la traduction automatique de descriptions de circuits réalisées avec notre langage de niveau intermédiaire en descriptions bas-niveau pouvant être synthétisées avec des outils commerciaux existants. L'évaluation de l'approche de conception automatisée proposée sera faite par son application à la conception de circuits numériques d'intérêt à l'état de l'art.
RÉSULTATS:
La méthodologie de niveau intermédiaire proposée pour la description et la synthèse de circuits numériques à été appliquée à la réalisation de différentes applications, tels le tri de données, l’accumulation de nombres à virgule flottante, le produit matriciel et la résolution de systèmes d’équations linéaires. Les résultats obtenus indiquent que la méthodologie proposée permet d’obtenir des circuits fonctionnels offrant des performances avoisinant celles obtenues avec une méthodologie RTL, mais avec des temps de conception et de vérification significativement moindres.
DARVISHI, Mostafa DIPLÔME: Ph.D.
TITRE:
Vérification de délai de propagation dans les FPGAs causé par les évènements perturbateurs singuliers (SEU) induits par les rayons cosmiques.
RÉSUMÉ:
Ce projet fait partie d'un effort de recherche de l'équipe AVIO403 travaillant sur l'effet des rayons cosmiques sur l'électronique de bord des avions et satellites et le développement de méthodes d'atténuation pour réduire les temps d'arrêt des systèmes de bord.
PROBLÉMATIQUE :
Comme le trafic aérien augmente, de nouveaux corridors de vol doivent être définis en altitude, ce qui expose l'appareil à plus de rayonnement dû aux rayons cosmiques. Au niveau de la terre, la majeure partie de ce rayonnement est absorbé par l'atmosphère. En conséquence, l'électronique embarquée de contrôle est plus exposée à un rayonnement ce qui augmente le risque d'apparition de défaut électronique menaçant la sécurité des passagers.
L'objectif principal de ce projet est de caractériser le retard de propagation induit par les rayons cosmiques dans les circuits FPGA et d'investiguer sur les stratégies de mitigation qui permettront la conception robuste d’architecture de circuits résistants aux pannes causées par rayonnement. L'effet cumulatif des SEU sera également étudié dans le contexte des pannes causées par les délais.
MÉTHODOLOGIE:
Dans ce projet, la première étape consiste à modéliser les chemins critiques étape par étape et le retard de propagation correspondant sera simulé. La proposition de certaines techniques d'évitement pour réduire le temps de propagation dans les chemins critiques des systèmes FPGA constitue l'étape suivante.
RÉSULTATS:
Les résultats de simulation obtenus à partir de notre modèle bas-niveau ont été comparés avec ceux mesurés au laboratoire TRIUMF. Une bonne corrélation a été obtenue et a permis de produire un article pour la prochaine conférence NSREC. Cet article vient d’être accepté.
DEHBOZORGI, Mahya DIPLÔME : M.Sc.A.
TITRE:
Développement d'un système de logiciels précliniques robustes pour l'électroencéphalographie en temps réel (EEG) et le proche infrarouge surveillance spectroscopie (NIRS)
RÉSUMÉ:
Le système portable NIRS / EEG d'imagerie cérébrale sur mesure qui est développé par l'équipe Imaginc est basé sur les techniques d'électroencéphalographie et de la spectroscopie dans le proche infrarouge. Nous sommes en mesure de surveiller l'activité du cerveau de patients épileptiques en vue de détecter la zone épileptogène et fournir un traitement plus précis. Ce système est unique en son genre en raison de sa double fonctionnalité (EEG et SPIR), de sa petite taille et sa portabilité. Nous avons développé un logiciel temps réel personnalisé pour soutenir le système de matériel.
PROBLÉMATIQUE:
Nous développons actuellement l'interface utilisateur qui sera finalement utilisée par les neurologues dans le suivi des patients. L'avantage de notre programme est que nous pouvons intégrer les besoins spécifiques des médecins dans notre système, ce qui n’est pas possible avec un logiciel commercial. Il fonctionnera également en temps réel, ce qui signifie que les résultats sont disponibles immédiatement ce qui permettra un diagnostic plus précis. Toutes les données d'acquisition sont enregistrées et peuvent être consultées pour une évaluation ultérieure. MÉTHODOLOGIE:
Notre programme actuel est développé en LabVIEW, un environnement de programmation graphique développé par National Instruments qui nous permet de concevoir et de déployer rapidement notre système. Le système matériel acquiert des données et transmet ces données par communications sans fil à l'ordinateur. Les données sont ensuite traitées et les différents paramètres sont affichés. Un traitement supplémentaire est effectué sur un autre ordinateur en utilisant Matlab, qui fournit une meilleure vue d'ensemble des données acquises.
RÉSULTATS:
Le système est capable d'enregistrer des données pendant une période continue d’au moins 24 heures, sans aucune interruption ou une perte de données. L’interface utilisateur est facile à utiliser et permet à l’utilisateur de modifier différents paramètres et personnaliser les variables.