Academic literature on the topic 'Modelisation au niveau transactionnel'

Cette thèse se situe dans le contexte de la vérification fonctionnelle des circuits intégrés complexes. L’objectif de ce travail est de créer un flot de vérification conjoint au flot de conception basé sur une technique appelée "vérification basée sur les assertions(ABV)". Le concept de base du flot est le raffinement automatique des spécifications formelles données sous la forme d’assertions PSL du niveau TLM au niveau RTL. La principale difficulté est la disparité des deux domaines : au niveau TLM, les communications sont modélisées par des appels de fonctions atomiques. Au niveau RTL, les échanges sont assurés par des signaux binaires évoluant selon un protocole de communication précis. Sur la base d’un ensemble de règles de transformation temporelles formelles, nous avons réalisé un outil permettant d’automatiser le raffinement de ces spécifications. Comme le raffinement des modèles, le raffinement des assertions n’est pas entièrement automatisable : des informations temporelles et structurelles doivent être fournies par l’utilisateur. L’outil réalise la saisie de ces informations de façon ergonomique, puis procède automatiquement à la transformation temporelle et structurelle de l’assertion. Il permet la génération d’assertions RTL mais aussi hybrides. Les travaux antérieurs dans ce domaine sont peu nombreux et les solutions proposées imposent de fortes restrictions sur les assertions considérées. À notre connaissance, le prototype que nous avons mis en oeuvre est le premier outil qui réalise un raffinement temporel fondé sur la sémantique formelle d’un langage de spécification standard (PSL)
The context of this thesis is the functional verification of complex integrated circuits.The objective of our work is to create a seamless verification flow joint to the design flowand based on a proved technique called Assertions-Based Verification (ABV). The mainchallenge of TLM to RTL refinement is the disparity of these two domains : at TLM,communications are modeled as atomic function calls handling all the exchanged data.At RTL, communications are performed by signals according to a specific communicationprotocol. The proposed temporal transformation process is based on a set of formaltransformation rules. We have developed a tool performing the automatic refinement ofPSL specifications. As for design refinement assertion refinement is not fully automated.Temporal and structural information must be provided by the user, using an ergonomicinterface. The tool allows the generation of assertions in RTL but also hybrid assertions.Little work has been done before in this area, and the proposed solutions suffer from severerestrictions. To our knowledge, our prototype is the first tool that performs a temporaltransformation of assertions based on the formal semantics of a standard specificationlanguage (PSL)

Le cerveau des dispositifs électroniques est construit à partir de petits composants appelés circuits intégrés (« microchip » ou simplement puce). L'avènement de l'intégration à très grande échelle (VLSI – « Very Large Scale Integration ») dans l'industrie microélectronique a permis l'assemblage de plusieurs composants dans une seule puce, appelée système sur puce (SoC – « System on a Chip »). Dans les applications multimédia, les systèmes sur puce contenant un seul processeur deviennent obsolètes en raison de la puissance requise : la puce contrôlant un téléphone intelligent peut contenir plusieurs dizaines de processeurs fonctionnant en parallèle qui exécutent des multitâches logicielles complexes, contrôlées par un O. S embarqué. Ces systèmes sont appelés systèmes multiprocesseurs sur puce (MP-SoC). SoCLib est un environnement de prototypage virtuel pour MP-SoC contenant diverses bibliothèques de modèles de simulation SystemC pour les composants matériels génériques (modèles de simulation IP-cores), y compris les différents niveaux d'abstraction. TLM-DT est une bibliothèque de composants MP-SOC inclus dans SoCLib. TLM-DT essaie de mélanger les principes TLM (modélisation au niveau transactionnel), et PDES (simulation parallèle à événements discrets). L’idée de TLM-DT est donc de soutenir les principes de simulation parallèle au niveau transactionnel. Le sujet principal de cette thèse est la simulation parallèle de prototypes MP-SoC modélisés avec la bibliothèque TLM-DT.

Cette thèse présente les principes théoriques et l'implémentation pratique d'une méthode originale de modélisation transactionnelle avec temps (Transaction Level Modeling with Time, TLM-T) de plates-formes numériques multi-processeurs complexes à mémoire partagée. S'appuyant sur le niveau d'abstraction TLM (standard de l'Open SystemC Initiative), cette méthode rend possible l'exploration architecturale et facilite le développement du logiciel embarqué, tout en considérant les phénomènes de contention dynamique ignorés par TLM qui impactent grandement les performances temporelles. La méthode présentée permet d'obtenir un gain d'un ordre de grandeur par rapport à la simulation précise au cycle tout en gardant une précision temporelle des résultats obtenus de l'ordre de 5%.

L'évolution rapide des technologies microélectroniques a entraîné l'apparition d'une nouvelle génération de composants sur le marché : les systèmes monopuces. La conception de ces nouveaux composants est complexe. De plus, il faut en permanence augmenter la productivité en conception des systèmes en vue d'accélérer la conception et la mise sur le marché d'un produit. Ces contraintes conduisent les concepteurs à étudier très tôt les performances des systèmes par modélisation et simulation. Ainsi, l'objectif global de cette thèse est de proposer aux concepteurs de systèmes un ensemble de modèles de haut niveau associé à un outil informatique leur permettant de réaliser la co-simulation de systèmes matériels/logiciels très tôt dans le cycle de conception. L'ensemble des modèles développés ont été intégrés dans la bibliothèque de simulation SystemC de CoFluent Studio™, produit commercial de la société CoFluent Design. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet MEDEA+ A502 MESA
The fast evolution of microelectronic technologies and their ever-improving integration capacities made possible the appearance of a new generation of components on the market: the “System-on-Chip”. The complexity involved when designing these new components and the permanent need to increase the productivity of the system design process in order to reduce the time-to-market leads designers to raise the level of abstraction of their simulation models. Thus, our goal is to provide a set of high-level models and software tools enabling designers to conduct very early in the design process the HW/SW co-simulation of systems. All models developed in this thesis are integrated to the SystemC simulation library of CoFluent Design's CoFluent Studio™ software environment. This work was done in the context of the MEDEA+ A502 MESA project

Les systèmes embarqués sur puce (SoC) envahissent notre vie quotidienne. Avec les progrès technologiques, ils intègrent de plus en plus de fonctionnalités complexes impliquant des charges de calcul et des tailles de mémoire importantes. Alors que leur complexité est une tendance clé, la consommation d’énergie est aussi devenue un facteur critique pour la conception de SoC. Dans ce contexte, nous avons étudié une approche de modélisation au niveau transactionnel qui associe à un modèle fonctionnel SystemC-TLM une description d’une structure de gestion d’un arbre d’horloge décrit au même niveau d’abstraction. Cette structure développée dans une approche de séparation des préoccupations fournit à la fois l’interface pour la gestion de puissance des composants matériels et pour le logiciel applicatif. L’ensemble des modèles développés est rassemblé dans une librairie ClkARCH. Pour appliquer à un modèle fonctionnel un modèle d’un arbre d’horloge, nous proposons une méthodologie en trois étapes : spécification, modélisation et simulation. Une étape de vérification en simulation est aussi considérée basée sur des contrats de type assertion. De plus, nos travaux visent à être compatibles avec des outils de conception actuels. Nous avons proposé une représentation d’une structure de gestion d’horloge et de puissance dans le standard IP-XACT permettant de produire les descriptions C++ des structures de gestion de puissance du SoC. Enfin, nous avons proposé une approche de gestion de puissance basée sur l’observation globale des états fonctionnels du système dans le but d’éviter ainsi des prises de décisions locales peu efficaces à une optimisation de l’énergie
Embedded systems-on-chip (SoC) invade our daily life. With advances in semiconductor technology, these systems integrate more and more complex and energy-intensive features which generate increasing computation load and memory size requirements. While the complexity of these systems is a key trend, energy consumption has emerged as a critical factor for SoC designers. In this context, we have studied a modeling transactional level approach allowing a description of a clock tree and its management structure to be associated with a functional model, both described at the same abstraction level. This structure developed in a separation of concerns approach provides both the interface to the power consumption management of the hardware components and the application software. All the models developed are gathered in a C++ ClkArch library. To apply to a SystemC-TLM architecture model a clock tree intent with its control part, we propose a methodology based on three steps: specification, modeling and simulation. A verification step based on simulation is also considered using contracts of assertion type. This work aims to build a modelling approach on current design tools. So we propose a representation of a clock and power management structure in the IP-XACT standard allowing a C++ description of the SoC power management structures to be generated. Finally, a power management strategy based on the global functional states of the components of the system architecture is proposed. This strategy avoids local decision-making unsuited to optimized overall power/energy management

Les mecanismes physiques et chimiques intervenant au niveau de la ceinture tropicale jouent un role tres important sur le bilan des composes chimiques tropospheriques. Pour l'ozone, qui est de toute evidence le plus actif de tous ces composants, les tropiques presentent a la fois des sources (combustion de la biomasse) et des puits notables (depot sec, depot humide, photochimie en atmosphere chaude et humide) et une redistribution consequente par les phenomenes convectifs qui prennent ici toute leur ampleur. L'objectif de ce travail est de mettre au point un modele travaillant a meso-echelle et prenant en compte les phenomenes d'echange et de transport ainsi que les processus chimiques intervenant en phase gazeuse et aqueuse, en s'attachant a realiser des tests de validation sur des cas experimentaux. Le couplage on line de modele meteorologique avec un module chimique est applique a deux cas : (i) une atmosphere tropicale propre pendant la saison humide, avec un modele de nuage (meso-) ; (ii) une atmosphere tropicale perturbee par des feux de brousse avec un modele regional (meso-). A l'echelle d'un faible developpement convectif on etudie les processus de transport vertical dus a un nuage de type cumulus de beau temps. Les donnees d'entree du modele ainsi que de comparaison du modele sont issues de la campagne able2b. Cette etude montre le role finalement tout a fait significatif de ce type de nuage dans le bilan vertical regional. A plus grande echelle on etudie la capacite du modele rams (regional atmospheric modeling system) a simuler la dynamique au niveau de la zcit et a restituer la redistribution des especes chimiques en utilisant dans ce cas comme support a la modelisation, des donnees de la campagne tropoz ii. Cette etude met en evidence le blocage des especes dans le flux d'harmattan, la redistribution regionale au-dessus du flux de mousson et l'important transport vertical associe a un fort developpement convectif.

Dans cette these, un modele de calcul pour le niveau perceptif est propose. Le but du modele est de combler le fosse semantique qui existe entre le bas niveau et le haut niveau de representation, en perception. L'approche du modele consiste a defendre l'apprentissage de descripteurs intermediaires comme un moyen necessaire pour combler ce fosse semantique. Nous avons defini d'abord un cadre de travail adapte au niveau perceptif. Ce cadre de travail s'appuie sur un formalisme de representation structure et distribue. Les mecanismes de calcul utilises sont symboliques (regles) et locaux. Le systeme est fortement dependant du contexte, mais les processus ascendants sont controles de maniere a permettre au systeme d'avoir un comportement global intelligent. Le controle utilise dans le modele est realise par une optimisation d'un critere global en utilisant des mecanismes stochastiques. Dans notre implantation le critere d'optimisation est relatif au principe de simplicite cognitive. Ainsi, si nous considerons dans le modele des operateurs de calcul l'apprentissage (tel que l'abstraction), le modele peut apprendre ses propres descripteurs aux differents niveaux de representation

Dans le but de pouvoir creer des objets complexes par deformations et assemblages successifs de surfaces plus simples, je propose une nouvelle famille d'outils de modelisation du haut niveau: le recollement de surfaces positionne et ajuste automatiquement les bords a coller de maniere a creer un seul objet, aussi regulier que l'etaient les morceaux d'origine; la primitive de pincement permet de realiser des embranchements multiples de surfaces tubulaires, tandis que l'ajustement perpendiculaire regle le cas ou une jonction doit etre realisee perpendiculairement a une surface support; enfin, l'habillage automatique de squelettes utilise les primitives precedentes pour habiller d'une peau reguliere le squelette d'un objet. Grace a ces nouveaux outils, il est enfin possible d'adapter aux surfaces de forme libre la notion d'arbre de construction, si utile en modelisation solide. Les deformations de haut niveau sont egalement des outils indispensables en animation: des techniques basees sur la simulation dynamique permettent de calculer automatiquement le comportement de materiaux deformables, tres difficile a definir a la main a l'aide de positions cles. De surcroit, ce genre de modele apporte une solution naturelle au probleme des collisions entre objets. Apres avoir mis en evidence les avantages et les limitations des techniques existantes, je propose un nouveau modele de matiere deformable, dont les couches mecaniques et geometriques imbriquees engendrent a chaque instant le mouvement et les deformations des objets, en tenant compte des interactions eventuelles. Grace a sa modularite, ce modele peut etre combine avec d'autres systemes dynamiques, pour simuler des comportements hybrides beaucoup plus complexes: je presente une methode qui permet de construire et d'animer des objets vertebres, dont la chair deformable enrobe un squelette rigide articule

Les principaux criteres de fiabilite des contacts electriques bas niveau de contacteurs electromagnetiques sont une resistance de contact faible et constante ainsi qu'une tendance reduite au rebondissement. Dans la premiere partie nous developpons des modeles capables de predire leur resistance de contact en regime statique. Nous presentons une synthese des principaux resultats experimentaux obtenus avec des contacts industriels. Nous abordons alors la modelisation mecanique du contact avec couplage electrique, en supposant successivement un comportement du materiau de contact elastique, elastique parfaitement plastique et viscoplastique (fluage). Dans la seconde partie, nous etudions, lors de la fermeture d'un contacteur industriel, l'incidence des chocs survenant lors de la fermeture du contact a double coupure sur le phenomene d'etablissement du contact. Le but est de determiner les forces d'impact sur chaque contact et d'etre predictif par rapport au phenomene de rebond.

La complexite des phenomenes contribuant au fonctionnement des hydro-systemes en milieu agricole a ete a l'origine de diverses recherches notamment liees a l'etude des effets des changements des pratiques agricoles sur le regime hydrologique et la qualite des eaux de rivieres. La modelisation du transfert des matieres en suspension a l'echelle du bassin versant represente l'un des axes de recherches menees dans le cadre du programme de recherches environnementales sur la riviere seine (piren). L'emploi du modele conceptuel de transfert de mes developpe au cemagref a permis de valider son utilisation sur les diverses series de donnees enregistrees sur les sites de mesures du bassin du grand morin. L'analyse de la variation des parametres du modele cale sur divers evenements de crues etudies a permis de degager une relative transposabilite des jeux de parametres entre sous-bassins emboites sans pertes de qualite de la modelisation des flux de mes par rapport a des estimations purement locales. L'emploi du modele de transfert de mes ainsi concu sur des bassins non jauges a ete possible grace a un couplage realise avec un modele hydrologique fournissant des debits simules au lieu de ceux reellement mesures. Ce couplage a pu etre teste et valide sur les differents sites de mesures, puis compare a un modele (cequeau) quantite/qualite de fonctionnement similaire. L'introduction de facteurs physiques caracteristiques de l'evolution structurale du sol ainsi que du couvert vegetal, dans l'etude de la modelisation du transfert de mes a permis de degager certaines relations entres ces facteurs et la variation des parametres du modele cale sur les divers evenements de crues modelises.