Loïg Godard - Méthodologie de conception appliqué au domaine de la Flexible Radio

INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 1 UMR 6164
Méthodologie de conception appliqué au domaine de la Flexible Radio Supelec, UPC, TUA Loïg Godard SUPELEC – campus of rennes - France

Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS
DE RENNES 2 Agenda • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives

DE RENNES 3 Présentation du projet : partenaires • Newcom : project “D” – Objectifs => répondre à des défis de recherche liés au domaine de la flexible radio • Fusionner l’approche et l’expérience des différents partenaires sur les méthodologies de conception Hardware et Software P-HAL Operator ASIPs FLEXIBLE RADIO Objectif : Convergences des points de vue UPC SUPELEC TUA

DE RENNES 4 Présentation du projet : design • Design – Opérateur simple à concevoir et facilement compréhensible dans leur exécution – Ajouter de la flexibilité dans les communications – Ajouter de la flexibilité dans le fonctionnement CODER INTERLEAVER inp_itf1 Out_itf1 Inp_itf0 Out_itf0 Out_itf2 inp_itf2 Inp_itf1 Out_itf1 Out_itf0 Inp_itf0 Out_itf2 Inp_itf2 P-HAL MASTER P-HAL SLAVE Out_itf0 Out_itf0 Inp_itf0 Inp_itf0 CODER INTERLEAVER ASIP ASIP ASIP ASIP

DE RENNES 5 Présentation du projet : répartition du travail CODER INTERLEAVER P-HAL Manager & Integration Système P-HAL MASTER ASIP P-HAL SLAVE SUPELEC UPC SUPELEC Répartition du travail ASIP ASIP ASIP Plateforme de simulation & support conception ASIP : TUA

DE RENNES 6 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives

DE RENNES 7 Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Facilité de paramétrisation – 3 niveaux de gestionnaire de configuration • L1 : Connaissance globale du système – Dans ce projet, L1 peut être représenté par le configuration manager • L2 : gère les ordres de reconfiguration envoyé par le L1 – Effectué par le P-HAL • L3 : Effectue la reconfiguration de l’opérateur – Inclut dans les opérateurs Codeur et Entrelaceur

DE RENNES 9 Qu’est ce que le P-HAL ? • Le P-HAL est une couche d’abstraction physique – Abstraction : masque les différences matériels – Restrictions temporelles : ordonnance l’exécution des taches – Gère et controle l’appliquation : achemine les données à travers le design PE #2 PE #1 TASK1 TASK2 TASK3 P-HAL

DE RENNES 10 P-HAL ASIP PROG MEM DATA MEM GPR (general purpose register) FE DE EX FETCH BRANCH BRANCH AG LDST (load & Store unit) ALU 0 31 * ALU : Arithmetic and Logic Unit * AG : Address Generator * FE : Fetch * DE : Decode * EX : Execute

DE RENNES 11 P-HAL ASIP PROG MEM DATA MEM FE DE EX FETCH BRANCH BRANCH AG LDST ALU DE-EX BRANCH 2. Réduction GPR 1. Réduction PIPE DECODER IO 3. Ajout Instructions INT 4. Ajout Interruptions GPR GPR 0 31 15

DE RENNES 12 P-HAL ASIP PROG MEM DATA MEM FE FETCH BRANCH LDST ALU DE-EX BRANCH DECODER IO INT GPR IO LOGIC 5. Ajout Logique IO INT 0 15

DE RENNES 14 Processing element 1 Processing Element : Codeur input output 1 1 clk 1 0 input output 1 1 clk 1 0

DE RENNES 15 Processing element 2 Processing Element : Entrelaceur

DE RENNES 16 Processing elements : ASIPs • Conception ASIP Codeur et Entrelaceur – Design simpliste des opérateurs: Mettre l’accent sur la méthodologie de conception – Re-utilisation de l’ architecture du PHAL • Communication série et gestion des interruptions – Le codage et l’entrelacement sont effectués par un programme c Ouverture vers de prochains développement

DE RENNES 18 Outils de conception LISATek RESOURCE{ REGISTER unsigned FPC; RAM unsigned prgMem{ SIZE(0x1000); BLOCKSIZE(32,32); } … PIPELINE pipe = {FE;DC}; } LISA 2.0 Model Analyze LISA Processor Designer Generate Build Design goals met ? no yes Co- simulation Software- tools RTL implementation (VHDL,Verilog) Application Simulator C-Compiler Linker Assembler Architecture Debugging & Profiling

DE RENNES 19 Outils de conception LISATek

DE RENNES 21 Démonstrateur • Trois points importants : – P-HAL Manager : instancie et synchronise les quatres ASIP entre eux – LISATek debugger : exploration HW – GUI interface : exploration SW haut niveau

DE RENNES 22 Démonstrateur

DE RENNES 23 Coder => Interleaver => Coder

DE RENNES 24 Coder => Interleaver Interface GUI P-hal slave (ASIP) PE interleaver (ASIP) PE coder (ASIP) P-hal master (ASIP) P-hal manager (C++ code) User’s shell control User’s shell sink Command (Conf, Crtl, Data) >> INTERLEAVER DISABLE – waiting for Enable signal – CODER DISABLE – waiting for Enable signal -

DE RENNES 25 Coder => Interleaver

DE RENNES 35 Coder => Interleaver Interface GUI P-hal slave (ASIP) PE interleaver (ASIP) PE coder (ASIP) P-hal master (ASIP) P-hal manager (C++ code) User’s shell control User’s shell sink Command (Conf, Crtl, Data) >> INTERLEAVER DISABLE – waiting for Enable signal – CODER DISABLE – waiting for Enable signal -

DE RENNES 36 Coder => Interleaver => Coder Interface GUI P-hal slave (ASIP) PE interleaver (ASIP) PE coder (ASIP) P-hal master (ASIP) P-hal manager (C++ code) User’s shell control User’s shell sink Command (Conf, Crtl, Data) >> PE coder (ASIP) PE interleaver (ASIP) Wire reconfiguration

DE RENNES 37 Coder => Interleaver => Coder

DE RENNES 38 Conférence Présentation du poster à paris lors du dissemination Day du réseau d’excellence NEWCOM

DE RENNES 40 Conclusion • Objectifs – Fusionner l’expérience des partenaires à travers un design simple avec des fonctions simples • Methodologie de conception – Utilisation d’opérateurs communs – Utilisation du P-HAL pour la flexibilité – Utilisations des ASIPs pour permettre la reprogrammation du design Système reconfigurable pour une utilisation dans le cadre de la flexible radio

DE RENNES 42 Perspectives • Concevoir spécifiquement des ASIP pour les tâches de codage et d’entrelacement – Développer des opérations de codages et d’entrelacement plus complexes • Améliorer la gestion d’ordonnacement pour la configuration Codeur Entrelaceur Codeur Réduire l’overhead induit par la bufferisation et le control du flot de donné.

DE RENNES 43 Questions • Questions

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