Direction de recherche : Habib MEHREZ

Co-encadrement : TUNA Matthieu

Méthodologie de Génération de Plateforme de Prototypage à base de Multi-FPGA

Face à la difficulté de l’intégration matériel/logiciel, le prototypage à base de multi-FPGA devient obligatoire dans la vérification pré-silicium. Les plateformes de prototypage peuvent être classées en trois catégories: OTS, sur mesure et câblées. La plateforme câblée est semi OTS et semi sur mesure.
Néanmoins, la création d’une plateforme sur mesure et câblée est un processus manuel et chronophage. La performance et le coût de la plateforme dépend de l'expérience de concepteurs en expertise de FPGA et connaissance du système sur puce. Par rapport à des plateformes OTS, la valeur ajoutée, en terme de performance, des plateformes câblées ou sur mesure peuvent être fortement dégradée par une carte inefficace. En plus, FPGA E/S devient une ressource rare, aggravant la bande passante inter-FPGA. Par conséquent, il devient de plus en plus difficile de prototyper un design à une performance satisfaisante.
Les contributions sont: (1). Un flot de implémentation automatique pour une plateforme OTS. (2). Un flot de conception automatique pour créer une plateforme sur mesure, ainsi augmentant la productivité, permettant l’exploration de carte et optimisant le coût et la performance. (3). La plateforme câblée avec un algorithme permettant automatiquement de trouver une solution pour la distribution des câbles. (4). Grâce aux flots automatique, les trois plateformes sont comparées. La plateforme sur mesure toujours réalise plus de performance et moins de coût de déploiement, mais encore avec 3-5 mois en temps de disponibilité. Si la performance ou le coût de déploiement ne sont pas les contraintes strictes, la plateforme câblée est une alternative intéressante par rapport aux autres.

Publications 2012-2015

• 2015
  • Q. Tang : “Methodology for Automatic Generation of Custom Prototyping Platform for Embedded Systems”, soutenance de thèse, soutenance 13/01/2015, direction de recherche Mehrez, Habib, co-encadrement : Tuna, Matthieu (2015)
• 2014
  • Q. Tang, M. Tuna, H. Mehrez : “Future Inter-FPGA Communication Architecture for Multi-FPGA Based Prototyping”, ACM/SIGDA International Symposium on Field-Programmable Gate Arrays, FPGA '14, Monterey, CA, United States, pp. 251-251, (ACM) (2014)
  • K. Moussa Ali Abdellatif, R. Chotin‑Avot, Z. Marrakchi, H. Mehrez, Q. Tang : “Towards high performance GHASH for pipelined AES-GCM using FPGAs”, ACM/SIGDA International Symposium on Field-Programmable Gate Arrays, FPGA '14, Monterey, CA, United States, pp. 242-242, (ACM) (2014)
  • Q. Tang, M. Tuna, H. Mehrez : “Multi-FPGA Prototyping Board Issue : the FPGA I/O Bottleneck”, Proceedings of International Conference on Embedded Computer Systems : Architectures, Modeling, and Simulation, Agios Konstantinos, Greece, pp. 207-214 (2014)
  • Q. Tang, M. Tuna, H. Mehrez : “Performance Comparison between Multi-FPGA Prototyping Platforms: Hardwired Off-the-Shelf, Cabling and Custom”, Proceedings of International Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, Boston, MA, United States, pp. 125-132, (IEEE) (2014)
• 2013
  • Q. Tang, M. Tuna, H. Mehrez : “Routing algorithm for multi-FPGA based systems using multi-point physical tracks”, RSP 2013 - 24^th IEEE International Symposium on Rapid System Prototyping, Montreal, Canada, pp. 2-8, (IEEE) (2013)
  • Q. Tang : “Flot de Conception Automatique pour Créer une Carte Multi-FPGA”, Journées Nationales du Réseau Doctoral en Microélectronique, Grenoble, France (2013)
  • Q. Tang, M. Tuna, Z. Marrakchi, H. Mehrez : “Automatic Design Flow for Creating a Custom Multi-FPGA Board Netlist”, Proceedings of the 9^th International Symposium on Applied Reconfigurable Computing, ARC 2013, vol. 7806, Lecture Notes in Computer Science, Los Angeles, United States, pp. 221, (Springer) (2013)
• 2012
  • Q. Tang, M. Tuna, H. Mehrez : “Design for prototyping of a parameterizable cluster-based Multi-Core System-on-Chip on a multi-FPGA board”, Proceedings of the 23^rd IEEE International Symposium on Rapid System Prototyping, Tampere, Finland, pp. 71-77 (2012)