Colloque

Méthodes algorithmiques pour l'analyse et la conception de systèmes informatiques de haute performance

N. Chabini

E.-M. Aboulhamid

Y. Savaria

Membre a labase

N. Chabini

Résumé du colloque

Le besoin de systèmes informatiques rapides n'a pas cessé de croître. Pour répondre à ce besoin, une collaboration étroite entre les systèmes implantés en matériel et les programmes qui seront exécutés sur ceux-ci est fortement requise. En effet, les systèmes en matériel doivent être dotés d'une rapidité de traitement acceptable, sinon tout effort de conception de programmes efficaces sera perdu, et vice versa. L'évolution de la technologie, lors de ces dernières années, a permis de concevoir matériellement des systèmes très complexes ayant des performances plus ou moins acceptables. Cependant, la tâche du concepteur de ces systèmes est devenue beaucoup plus difficile. Ce degré de difficulté vient du fait que des contraintes, qu'on peut qualifier de contradictoires, s'imposent durant le cycle de conception de ces systèmes. Pour réduire cette difficulté, une approche hiérarchique est devenue ultime. Ainsi, selon cette approche, la matérialisation d'un système s'effectue par des raffinements successifs de sa description algorithmique jusqu'à l'obtention des masques de fabrication du silicium. Chaque raffinement réduit le niveau d'abstraction de la description du système en introduisant plus de détails. Le passage du premier niveau d'abstraction au niveau suivant consiste à trouver la transformation qui donne la réalisation la plus performante, la plus économique possible, et qui minimise la surface du circuit résultant. Une telle transformation passe par la résolution de problèmes d'optimisation complexes tels que les problèmes d'ordonnancement et d'allocation. En général, ces problèmes sont NP-complet et leur résolution se fait par des heuristiques. Par conséquent, l'espace de possibilités de conception en matériel d'un même système peut être énorme. Pour mieux explorer cet espace, des techniques d'estimation de performances peuvent être appliquées. Dans l'espoir d'augmenter leur performance, un grand effort est consacré à la réalisation en matériel de systèmes très complexes. Cependant, leur programmation de la façon la plus efficace reste un problème ouvert à la recherche. Lors de cette communication, nous présentons un ensemble de techniques d'estimation de performance pour explorer efficacement l'espace de la réalisation matérielle d'un système; au premier niveau d'abstraction tel que mentionné ci-haut, le comportement de ce système est décrit sous forme d'un algorithme qui peut être implanté dans un langage de haut niveau. Aussi, nous présentons des méthodes de transformation automatique de programmes écrits par un être humain afin d'obtenir des programmes plus efficaces. L'obtention d'un tel programme permet d'optimiser la réalisation matérielle de systèmes et/ou l'utilisation de leurs ressources.