Soutenance de thèse "Modèle de programmation bas niveau pour architecture de calcul proche mémoire"
Kevin Mambu a présenté ses travaux de thèse, le 10 mars 2023, intitulés “Modèle de programmation bas niveau pour architecture de calcul proche mémoire”. Ses travaux portent à la fois sur la mise en œuvre du modèle de programmation pour une architecture développée au CEA (la CSRAM) et la spécification et la validation d’un bloc de transfert de données (le DMU) entre une mémoire distante et la CSRAM.
Le jury était composé des rapporteurs :
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- Lionel LACASSAGNE Professeur des Universités, SORBONNE UNIVERSITE
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- Alberto BOSIO Professeur, ECOLE CENTRALE LYON
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Membres :
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- Caroline COLLANGE Chargé de recherche HDR, INRIA CENTRE RENNES-BRETAGNE ATLANTIQUE
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- Laure GONNORD Professeur des Universités, GRENOBLE INP
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- Frédéric PETROT Professeur des Universités, GRENOBLE INP
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- Henri-Pierre CHARLES Directeur de recherche, CEA CENTRE DE GRENOBLE Directeur de thèse
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- Maha KOOLI, ingénieur-chercheur CEA, Co-encadrante et thèse, invitée,
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Le résumé de la thèse est le suivant : Depuis les années 60 le modèle architectural utilisé par les processeurs est le modèle ’von Neumann’ dans lequel un processeur va chercher instructions et données à traiter dans la même mémoire. L’augmentation de la densité de transistor sur une puce a permis d’augmenter sa fréquence de fonctionnement mais a produit un ’goulot d’étranglement’ vers la mémoire qui ne peut pas fournir instructions et données à la même fréquence : le mur de la mémoire.
Beaucoup de solutions architecturales ont été proposées pour résoudre ce goulot d’étranglement. Une des solutions que nous étudions est une architecture dans laquelle les calculs sont réalisés dans la mémoire, sans déplacer les données vers le processeur. L’évaluation de cette solution a montré des gains potentiels impressionnants en vitesse et en énergie. Pour exploiter ce potentiel il faut changer de modèle de programmation car les instructions ne seront plus lues en mémoire mais générées par un processeur qui pilotera un ou plusieurs plans mémoire.
Les contributions de la thèse sont la spécification d’un mécanisme de transfert pour les motifs d’accès mémoire complexes à destination des architectures de calcul proche-mémoire. La thèse présente également un modèle de programmation haut-niveau permettant la programmation d’une architecture de calcul proche-mémoire, ainsi que du mécanisme de transfert susmentionné. Ce modèle de programmation peut être paramétré pour compiler des applications spécialisées grâce à la compilation statique, ou la génération dynamique de code pour effectuer des optimisations lors du run-time.
L’évaluation de ces contributions par le biais d’un modèle de simulation montre des résultats qui témoignent de l’intérêt de la spécialisation dynamique de code pour les architectures de calcul proche-mémoire, et par extension des nœuds de calcul hétérogènes.
Les encadrants et le nouveau docteur de l’université de Grenoble.
Le manuscrit et la présentation sont disponibles sur ce site un peu plus bas et bientôt sur le site officiel these.fr
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