FAROOQ Umer

doctorant à Sorbonne Université
Équipe : CIAN
https://lip6.fr/Umer.Farooq

Direction de recherche : Habib MEHREZ

Exploration and optimization of application specific heterogeneous tree-based fpga architectures

La nature programmable des Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) a fait de ces architectures un choix populaire pour la mise en oeuvre des circuits numérique. Mais, la programmabilité des FPGAs les rend plus grands, plus lents et consommant plus d’énergie que les ASICs. Par conséquent, les FPGAs ne sont pas adéquats pour les applications nécessitant une haute densité, de hautes performances et une faible consommation d’énergie. Le thème principal de ce travail consiste à améliorer la surface des FPGAs. Dans cet objectif, une exploration détaillée et une optimisation de deux architectures FPGA sont présentées. L’une est une architecture FPGA matricielle et l’autre est une architecture FPGA arborescente. Ensuite, une comparaison détaillée des deux architectures est présentée. L’exploration et l’optimisation des deux architectures commence par l’introduction des blocs hétérogènes dans les deux architectures. Nous présentons d’abord un nouvel environnement pour l’exploration des architectures FPGA arborescente hétérogènes. Cet environnement est flexible et permet d’explorer les différentes techniques d’architecture, en variant le nombre et le type des blocs hétérogènes. En outre, dans ce travail, nous présentons un environnement de l’exploration des architectures FPGA matricielles hétérogènes. Les deux environnements sont utilisés pour explorer un certain nombre des techniques pour les deux architectures. Ces techniques sont ensuite évaluées en utilisant différentes applications qui sont placées et routées sur les deux architectures en utilisant un flot d’outils qui sont développés spécifique ment pour les deux architectures. Une comparaison détaillée entre les différentes techniques des deux architectures est effectuée et les résultats montrent qu’en moyenne, l’architecture arborescente donne de meilleurs résultats que l’architecture matricielle. Les architectures FPGA matricielle et arborescente sont encore améliorées en architectures FPGA à application spécifiques. Un FPGA à applications spécifique (ASIF) est un FPGA avec une flexibilité réduite et une densité améliorée. Ce travail présente d’abord une nouvelle architecture ASIF arborescente homogène, qui en comparaison avec son architecture FPGA arborescente, donne un gain de 64% en surface. De plus la comparaison entre les ASIFs matricielle et arborescente montre que l’architecture ASIF arborescente donne un gain de 12 % en surface par rapport à l’architecture ASIF matricielle. Nous avaons également étendue l’ASIF au domain hétérogène, et les résultats expérimentaux montrent qu’en moyenne, l’architecture ASIF arborescente donne un gain en superficie de 70% par rapport à l’architecture FPGA arborescente. Ensuite une comparaison entre les ASIFs matricielle et arborescente révèle que l’architecture ASIF arborescente donne des résultats égaux ou meilleurs que l’architecture ASIF matricielle.

Soutenance : 12/07/2011

Membres du jury :

CHILLET Daniel , IRISA, Lannion,France. (Rapporteur)
FESQUET Laurent , TIMA, Grenoble, France. (Rapporteur)
ANCEAU Francois , LIP6, Paris, France. (Examinateur)
DANGER Jean-Luc, LTCI, Paris, France. (Examinateur)
GRANADO Bertrand , ETIS, Cergy-Pontoise, France. (Examinateur)
MEHREZ Habib , LIP6, Paris, France. (Directeur de Thèse)


Date de départ : 30/09/2011

Publications 2008-2018