Objectifs

Les différents objectifs

Dans de nombreux domaines, l'évolution constante des besoins impose la définition de nouvelles solutions d'architectures pour les systèmes électroniques embarqués, tant du point logiciel que matériel. Par exemple, dans le contexte automobile, ces solutions correspondent à des réseaux de calculateurs embarqués distribués au sein des véhicules. Ces infrastructures devront notamment assurer le support d'applications de multimédia embarqué, tout en garantissant une sûreté de fonctionnement accrue (par exemple, l’aide à la conduite avec des systèmes GPS, l’aide à la conduite par le traitement d’images, la réception de données multimédia, les communications avec l’infrastructure pour avoir une continuité de service). Compte tenu du contexte économique associé, il convient également de proposer des solutions interopérables et facilement intégrables. Une solution technologique entrevue afin de satisfaire à de telles contraintes repose sur la définition et la réalisation de réseaux comportant des schémas de communication flexibles et où chaque nœud du réseau pourrait être reconfiguré en fonction du comportement global du système. De telles architectures reconfigurables pourraient ainsi permettre l’optimisation des calculs et satisfaire aux performances requises par les contraintes applicatives. Par ailleurs, la sûreté de fonctionnement des systèmes pourrait être optimisée en définissant une gestion efficace de la modification et de l'évolution en cours d'exécution d'une telle infrastructure flexible.

L'activité de recherche menée au sein du présent projet CIFAER porte sur la définition d'une architecture innovante tant du point de vue du cœur numérique (processeur généraliste associé à une zone reconfigurable) que des interfaces de communication supportées (lien radio et courant porteur). Cette architecture servira de nœud de traitement pour la mise au point d'un réseau flexible, dimensionné afin de satisfaire à des contraintes de débit et de sûreté de fonctionnement définies selon différents scénarios de fonctionnement. Dès lors, il conviendra également de proposer de nouveaux services pour les couches logicielles du système d'exploitation gérant une telle infrastructure. Par ailleurs, l'activité portera également sur la mise au point de nouvelles méthodes de conception pour le dimensionnement de tels systèmes, notamment en intégrant le caractère reconfigurable de ces architectures. Les partenaires industriels et universitaires du projet CIFAER présentent des compétences complémentaires dans les domaines des architectures numériques, des méthodologies pour la conception des systèmes embarqués, de la mise au point des interfaces radio et courant porteur, ainsi qu'une expertise dans les domaines de l'automobile et du multimédia embarqué. Les objectifs du projet s'inscrivent donc dans les thématiques "Architectures innovantes" et "Méthodologie pour la conception des architectures sur puce" de l'appel à projet "Architecture du futur".

Summary

In various application domains emerging requirements leads to the definition of new architectures for electronic embedded systems, both for software and hardware parts. For example, in the automotive context, investigated solutions correspond to network of processing elements, distributed in the vehicle. Notably, these substructures should support multimedia applications, still delivering working fail safe and fault tolerance (for example, driving assistance using GPS or image processing …). Besides, condering the economical context, interoperable and easily updatable solutions should be proposed. One potential solution corresponds to the use of networks made of adaptable communication schemes, where each processing node could be reconfigured according to system behaviour. Thus, such targeted reconfigurable architectures should make possible to optimize processing execution and then match to functional requirements. System surety and fault tolerance should also be improved by defining an efficient management able to modify and adapt the network property during system execution.

The research activity considered in the presented CIFAER project is about the definition of an innovative architecture, based on a new digital computing core (general purpose processor with reconfigurable processing areas) and on the use of adaptable interfaces (radio and powerline communications). This architecture will be the processing node used for the flexible network, sized in order to satisfy throughput constraints and surety defined according to different working scenarios. Then, new services will be investigated for the definition of efficient software layers of the associated operating system. Besides, research will also be focused on the definition of new design methods to improve architecture sizing, taking into account the reconfiguration property. Industrial and university partners of the CIFAER project have special skills in the field of digital architectures, methodology for embedded system design, design of radio and powerline interface, and have experience in automotive and multimedia applications. Then, the aims of the project are closed to the "Architectures innovantes" and "Méthodologie pour la conception des architectures sur puce" themes considered in the call "Architecture du futur".