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« Approche logicielle pour améliorer la fiabilité d’applications parallèles implémentées sur des processeurs multi-coeur et many-coeur ».

Auteur : V. Vargas
Directeur de thèse : R. Velazco
Président du jury : F. Pétrot
Rapporteur(s) de thèse : L. Giraud, O. Romain,
Examinateur(s) de thèse : N.- E. Zergainoh,
These de Doctorat Université Grenoble Alpes
Spécialité : Nanoélectronique et Nanotechnologies
Soutenance : 28/04/2017
ISBN : 978-2-11-129227-7

Résumé

La grande capacité de calcul, flexibilité, faible consommation d’énergie, redondance intrinsèque et la haute performance fournie par les processeurs multi / many-coeur les rendent idéaux pour surmonter les nouveaux défis dans les systèmes informatiques. Cependant, le degré d’intégration de ces dispositifs augmente leur sensibilité aux effets des radiations naturelles. Par conséquent, des fabricants, partenaires industriels et universitaires travaillent ensemble pour améliorer les caractéristiques de ces dispositifs ce qui permettrait leur utilisation dans des domaines embarqués et critiques. Dans ce contexte, le travail effectué dans le cadre de cette thèse vise à évaluer l’impact des SEEs (Single Event Effects) dans des applications parallèles s’exécutant sur des processeurs multi-coeur et many-coeur, et développer et valider une approche logicielle pour améliorer la fiabilité du système appelée NMR-MPar. La méthodologie utilisée pour l’évaluation était fondée sur des études de cas multiples et leur analyses. Les différents scénarios mis en oeuvre envisagent une large gamme de configurations de système en termes de mode de multi-processing, modéle de programmation, modèle de mémoire et des ressources utilisées. Pour l’expérimentation, deux dispositifs COTS ont été sélectionnés: le quadcore Freescale PowerPC P2041 en technologie SOI 45nm, et le processeur multi-coeur KALRAY MPPA-256 en CMOS 28nm. Les études de cas ont été évaluées par l’injection de fautes et par des campagnes des tests sur neutron. Les résultats obtenus servent de guide aux développeurs pour choisir la configuration du système la plus fiable en fonction de leurs besoins. En outre, les résultats de l’évaluation de l’approche NMR-MPar basée sur des critères de redondance et de partitionnement augmente l’utilisation des processeurs COTS multi/many-coeur dans des systèmes qui requièrent haute fiabilité.

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