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

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1. 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
2. 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
3. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
4. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
5. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
6. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
7. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
8. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 8 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
9. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
10. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
11. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
12. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
13. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 13 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
14. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 14 Processing element 1 Processing Element : Codeur input output 1 1 clk 1 0 input output 1 1 clk 1 0
15. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 15 Processing element 2 Processing Element : Entrelaceur
16. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
17. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 17 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
18. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
19. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 19 Outils de conception LISATek
20. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 20 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
21. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
22. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 22 Démonstrateur
23. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 23 Coder => Interleaver => Coder
24. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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 -
25. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 25 Coder => Interleaver
26. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 26 Coder => Interleaver
27. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 27 Coder => Interleaver
28. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 28 Coder => Interleaver
29. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 29 Coder => Interleaver
30. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 30 Coder => Interleaver
31. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 31 Coder => Interleaver
32. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 32 Coder => Interleaver
33. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 33 Coder => Interleaver
34. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 34 Coder => Interleaver
35. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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 -
36. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
37. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 37 Coder => Interleaver => Coder
38. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 38 Conférence Présentation du poster à paris lors du dissemination Day du réseau d’excellence NEWCOM
39. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 39 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
40. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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
41. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 41 AGENDA • Présentation du projet • Flexibilité: Gestionnaire de Configuration • Couche d’Abstraction matériel : P-HAL • Flexibilité: opérateurs ASIP • Outils de développpement LISATek • Démonstrateur • Conclusion • Perspectives
42. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 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.
43. Loïg Godard séminaire 21 juin INSTITUT D’ÉLECTRONIQUE ET DE TÉLÉCOMMUNICATIONS DE RENNES 43 Questions • Questions