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CAPACITES

PIA LEOC, 2014-2017

CAPACITES est un projet LEOC (Logiciel Embarqué et Objets Connectés) regroupant des partenaires académiques et industriels français sur la thématique du logiciel embarqué temps-réel critique sur architectures pluricœurs.

Résumé exécutif

L'objectif du projet CAPACITES est de faire émerger une plateforme matérielle et logicielle s'appuyant sur l'exploitation de processeurs pluri-cœurs intégrés (de l'anglais « many-core ») et de démontrer la pertinence de ces architectures pluri-cœurs et de l'implémentation qu'en a fait Kalray pour plusieurs applications industrielles. Cette famille de processeurs bâtie sur l'architecture MPPA MANYCORE est actuellement la seule à pouvoir répondre aux besoins des systèmes embarqués exigeant simultanément de fortes puissances de calcul, une consommation électrique réduite, et la capacité à répondre aux exigences des systèmes critiques (basse latence des entrées-sorties, déterminisme des durées de traitement, et sûreté de fonctionnement).

Ce projet vise à étendre l'environnement de développement Kalray MPPA ACCESSCORE (outils et librairies métier optimisées) et à aligner les technologies et offres logicielles des partenaires sur l'architecture MPPA MANYCORE, afin de les adapter aux exigences des applications parallèles critiques sur le temps de réponse et la sûreté de fonctionnement. Les domaines d'application considérés dans le projet sont représentatifs des systèmes embarqués critiques mettant en œuvre des puissances de calcul importantes, et dont le déploiement est actuellement limité voire impossible du fait des choix technologiques qui ont été faits sur les plateformes multi-cœurs traditionnelles. En effet les choix architecturaux et les techniques de réalisation retenus pour ces plateformes multi-cœurs ne permettent pas de contrôler les effets temporels des interférences entre les cœurs, ce qui pose un obstacle sérieux à leur exploitation dans les applications critiques en temps d'exécution.

Certains développements prévus dans ce projet vont nécessiter des évolutions spécifiques de l'architecture matérielle absentes des processeurs MPPA actuels. Un émulateur à base de FPGA fourni par Kalray permettra de valider ces évolutions matérielles ainsi que les couches logicielles nécessaires à son pilotage. La motivation de ces études architecturales validées par émulation FPGA est de les rendre immédiatement intégrables à une variante du processeur MPPA destinée à un marché particulier (avionique, automobile, médical, …).

Les domaines applicatifs retenus dans ce projet constituent des cibles marchés très importantes pour la société Kalray. Le travail de fond réalisé dans le domaine de l'avionique dans le cadre de ce projet constitue en soi un marché. Il sera aussi un puissant déclencheur pour conquérir le marché de l'automobile en particulier pour les applications de type ADAS (« Advanced Driver Assistance System ») ou conduite automatique qui vont réclamer des puissances de calcul considérables avec là encore des contraintes temporelles fortes et des exigences de certification. Les travaux réalisés par ProbaYes et MBDA font appel à des technologies qui seront-elles aussi pertinentes pour le monde de l'automobile. De la même façon le marché de l'imagerie médicale subit actuellement une mutation qui pousse les constructeurs vers des plateformes de calcul capables de s'adapter rapidement à de nouveaux besoins du marché sans avoir recours à des circuits spécialisés coûteux et long à mettre en œuvre.

Mots clés

Secteur : informatique industrielle ; informatique embarquée ; avionique ; transports ; systèmes critiques ; perception robuste ; traitement d'image ; traitement de signal.

Technologies : plateforme pluri-cœurs ; réseau sur circuit ; algèbre de réseau ; Ethernet déterministe ; ordonnancement pour temps réel ; analyse de temps de calcul et de communication, programmation parallèle, virtualisation, système opératoire, consommation électrique, sûreté de fonctionnement, observabilité, temps de calcul garanti, calcul embarqué hautes performances.

Voir en ligne : Projet’s website