Exploration d'architectures multi-c?ur à base de chiplet en développement Open Source

Dans les application embarquées, le volume de données à traiter continue à croitre, ce qui nécessite de plus en plus de puissance de calcul. Les architecteurs multic?ur permettent de répondre à ce besoin, mais il reste de nombreux défis dans la conception de processeurs multic?ur, efficace en énergie et avec un système mémoire cohérent. Actuellement, nous distinguons deux grandes tendances dans la monde de conception matériel. En premier, la communauté Open-Source est en plein essor et le nombre de processeurs et périphériques disponibles croit rapidement. Le processeur RISC-V (et la réalisation 64-bits CVA6) monte en maturité. Le projet OpenPiton permet d'assembler plusieurs c?urs pour créer un ordinateur multi-c?ur avec une mémoire cohérente. Il y a des nouvelles implémentations du RISC-V, telle que Any-Core, en cours de développement et qui proposent plus des performances plus élevées via des architectures super-scalar. La deuxième tendance est le déploiement plus généralisé des technologies d'intégration 2.5D et 3D. En grande partie, les IPs numériques nécessaires pour réaliser un processeur multic?ur partitionné en chiplets existent déjà en Open Source, mais avec des niveaux de maturité variables. Ces briques ne sont pas conçues pour une intégration 2.5D/3D et ceci soulève de nombreuses questions architecturales. L'objectif de cette thèse est d'étudier des architectures pour des systèmes de calcul à base de chiplet avec des processeurs hétérogènes. Le/la candidat(e) prendra en main les briques Open Source qui existent aujourd'hui (CVA6, AnyCore, OpenPiton, AIB,?) et proposera des nouvelles architectures, paramétrables et partitionnées en chiplets. Cette personne étudiera la hiérarchie mémoire et la topologie du NoC. La personne produira un prototype RTL du système, le compilera sur une plateforme d'émulation, et ensuite ferra booter un Linux et évaluera les performances avec des benchmarks pertinents. Cette étude permettra une exploration de l'impact des choix des paramètres et les métriques de performance (conso, puissance de calcul,. etc). La recherche pendant cette thèse sera focalisée sur l'architecture des ordinateurs, et le code développé pendant la thèse sera reversé en Open Source. Cette thèse sera une thèse Univ. Grenoble Alpes, dirigée par Frédéric Pétrot (TIMA); la thèse sera aussi réalisé en collaboration avec l'université de California Santa Barbara (UCSB) et sera co-encadré par prof. Jonathan Balkind. Le thésard va passer 3-6 mois à UCSB en California.