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CEAMME : Conception d'un environnement logiciel/matériel pour les applications multimédia sur des systèmes mobiles embarqués

PHC : Utique
Codes du projet : 13G1415 -- Campus N° 29246VG
Domaine : Mathématiques - Sciences et technologies de l'information (STIC)
Intitulé : CEAMME : Conception d'un environnement logiciel/matériel pour les applications multimédia sur des systèmes mobiles embarqués
Porteur(s) : NIAR Smail, ABID Mohamed, EL-HILLALI Yassine, ZRIBI Kais
Date de début : 01/01/2013
Date de fin : 31/12/2016

Grâce aux avancées technologiques, les systèmes mobiles et embarqués communicants gagnent de plus en plus en popularité.Ces systèmes nous offrent des applications avec des qualités qui jadis nécessitaient des ordinateurs extrêmement couteux. En cequi concerne les domaines d’applications, ces systèmes sont utilisés dans diverses applications comme la téléphonie mobile, lasécurité par la vidéo surveillance, les outils de transports, etc. La plupart des systèmes intégrant ces technologies sont embarquéset nécessitent alors des architectures adaptées pour assurer les performances nécessaires au traitement des données pour cesapplications.Dans les approches existantes, c’est la fréquence d’horloge du système qui est positionnée à sa valeur maximale pour supporterde nouvelles applications complexes. Toutefois cette approche n’est plus faisable à cause de ses impacts sur la consommationd’énergie, la fiabilité des systèmes et la durée de vie de la batterie. En effet, pour les les systèmes portables mobiles etembarquées qui nous intéressent dans ce projet d’autres approches doivent être proposées afin de rendre le système le plusfonctionnel et plus autonome. Les architectures multi-coeurs et multiprocesseurs sur puce (MPSoC) sur circuits reconfigurablesprésentent à notre avis une solution efficace afin d’exploiter les progrès technologiques en termes de niveau d’intégration d’uncoté et donner aux systèmes embarquées un maximum d’autonomie. Par ailleurs, l’utilisation des systèmes reconfigurables(comme les FPGA) permettent une réalisation avec un cout relativement faibles. Tout ces facteurs feront en sorte que le produitfinale visé par ce projet sera largement utilisée en particulier dans les pays en voie de développement.

Objectifs

Ce projet vise à concevoir et implémenter des architectures multi-coeurs hétérogènes sur puce afin d’augmenter les performanceset accélérer l’exécution des applications de traitement massif de données. Dans ce projet, nous nous concentrons sur desapplications multimédias 3D pour les systèmes mobiles ou pour les systèmes portables à faible cout proposé par notre partenaireindustrielle. Comme ces applications sont très consommatrices en opérations de calcul, en mémoires et en énergie, l’architecturematérielle doit être développée en optimisant plusieurs critères en particulier la consommation de puissance électrique. Afind’augmenter l’efficacité énergétique dans les systèmes mobiles, on s’oriente de plus en plus vers l’utilisation des composantslogiciels (Sw) et matériels (Hw) optimisés et dédiés (ou customisés). Ces composants Sw et Hw dédiés à l’application garantissentles besoins fonctionnels et minimisent la consommation énergétique. Cette manière d’optimisation peut être selon réalisées deuxapproches. La première consiste à utiliser des composants paramétriques configurés selon les besoins de l’application. Ladeuxième utilise les processeurs à jeu d’instructions extensible pour lesquels l’architecture du jeu d’instructions (ISA) est étendueavec des instructions spécifiques à l’application. Dans ces deux cas mentionnés la customisation est statique et ne prend enconsidération ni les besoins variés de différentes applications, ni l’aspect dynamique de chaque application. Concevoir dessystèmes multiprocesseurs embarqués extensibles adaptatifs dynamiquement semble être une solution efficace à ce problème.

Résultats

Les différentes visites et stages effectués par les enseignants/chercheurs ont démontré qu’il ya donc une complémentarité du savoir faire entre les deux équipes. Les études menées encollaboration auront surement des retombées intéressantes en termes de recherche et deformation par la recherche. Les discussions ont été très fructueuses et les objectifs desdéplacements ont été atteints. Enfin, signalons qu’au cours de 2014, la collaboration a donnélieu à la rédaction de deux communications, une a été acceptée en version étendue dans uneédition spéciale d’un journal impacté. Deux autres publications sont aussi en cours.Au niveau de la formation doctorale, le projet a aussi permit le démarrage de 2 co-tutelles dethèse doctorat, celle de Mme Dammak et de Mlle Makni. Les résultats des 2 thèses sont trèsencourageants.Ce projet CMCU-PHC UTIQUE a permit aussi la mise en place d’un projet de coopérationeuropéen Horizon 2020 en Janvier 2013, Marie Curie Actions – IRSES. Les 2 équipes deValenciennes et de Sfax sont membres su consortium. Le projet a été rédigé en coopérationavec : Bilkent University (Turquie), University of California, Irvine (USA), University ofAuckland (Nouvelle-Zélande). Ce projet n’a malheureusement pas été accepté, mais il seraresoumis en 2015 avec l’intégration de l’université polytechnique de Milan (Italie).

Informations supplémentaires

NR

Université de Valenciennes et du Hainaut Cambraisis

Partenaire français
Valenciennes
www.univ-valenciennes.fr

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire d'Automatique

de Mécanique etd'Informatique LAMIH


Responsable(s)
Smail NIAR - LAMIH - Valenciennes - Tél : 0327511948 - Email : smail.niar@univ-valenciennes.fr

ENIS

Partenaire tunisien
Sfax
http://www.ceslab.org

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Computer Embedded Systems CES


Responsable(s)
Mohamed ABID - CES - Sfax - Tél : 0021697588722 - Email : mohamed.abid@enis.rnu.tn

Université de Valenciennes

Partenaire français
Valenciennes
http://www.univ-valenciennes.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Institut d'Electronique

de Micro-Electronique et deNanotechnologie IEMN


Responsable(s)
Yassine EL-HILLALI - IEMN - Valenciennes - Tél : 0327511234 - Email :

INEL

Partenaire tunisien
Sfax
www.inel-security.com

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
La socièté les Laboratoires INEL INEL


Responsable(s)
--

Optimisation des Performances et de la Complexité dans les Architectures Multiprocesseurs Hétérogènes sur Puce

Cotutelle - These - Terminé
Par : Bouthaina DAMMAK
Début de thèse :
Présenté le : 06/11/2015
A : Sfax, Tunisie
Co-directeurs :
  • NIAR Smail
  • LAMIH, Valenciennes
  • ABID Mohamed
  • CES, Sfax

Architectures manycores hétérogènes pour les systèmes de transport intelligents communicants

Cotutelle - These - En cours
Par : Mariem MAKNI
Début de thèse :
Présenté le : 01/11/2016
A : En cours
Co-directeurs :
  • NIAR Smail
  • LAMIH, Valenciennes
  • ABID Mohamed
  • CES, Sfax

Publications

    Conférences et séminaires

    Analytical Model for FPGA-based MPSoC Design Space Exploration

    Conférence
    24th International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL'2014)
    A : Munich, Allemagne
    Du : 02/09/2014
    Au : 04/09/2014
    Participants :
    DAMMAK Bouthaina, BENMANSOUR R., BAKLOUTI Mouna, NIAR Smail, ABID Mohamed

    Design Space Exploration for Customized Asymmetric Heterogeneous MPSoC

    Colloque
    Digital System Design (DSD'2014)
    A : Verone, Italie
    Du : 27/08/2014
    Au : 19/08/2014
    Participants :
    DAMMAK Bouthaina, BENMANSOUR R., BAKLOUTI Mouna, NIAR Smail, ABID Mohamed

    Integer Linear Programming for Design Space Exploration in Heterogeneous MPSoC

    Conférence
    21st IFIP/IEEE International Conference on Very Large ScaleIntegration (VLSI-SoC)
    A : Turquie
    Du : 07/10/2013
    Au : 09/10/2013
    Participants :
    DAMMAK Bouthaina, BENMANSOUR R., BAKLOUTI Mouna, NIAR Smail, ABID Mohamed

    Shared Hardware Accelerator Architectures for Heterogeneous MPSoCs

    Workshop
    8th International Workshop on Reconfigurable Communication-centric Systems-on-Chip RecoSoc
    A : Darmstadt, Germany
    Du : 10/07/2013
    Au : 12/07/2013
    Participants :
    DAMMAK Bouthaina, BENMANSOUR R., BAKLOUTI Mouna, NIAR Smail, ABID Mohamed

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    PHC 01