Avis de soutenance de thèse de doctorat en Physique de Monsieur M’hamed HADJI

Résumé : L’évolution des systèmes informatique à processeurs fait face à des défis liés au ralentissement de la croissance, mais de nouveaux outils de synthèse de haut niveau transforment les FPGA en une technologie de pointe pour l’accélération des algorithmes, surpassant les clusters CPU et GPU. Cependant, ces outils nécessitent une connaissance approfondie du matériel, ce qui entrave leur adoption généralisée. Cette recherche explore les architectures de calcul hétérogènes basées sur les FPGA, en optimisant les algorithmes avec des modèles d’accès mémoire irréguliers. L’étude utilise un algorithme pour calculer le spectre de pression de tubes métalliques dans l’eau comme cas test. Elle aborde des objectifs tels que l’amélioration de la résolution temps-fréquence, la réduction de la consommation d’énergie et l’accélération des algorithmes grâce à une méthodologie basée sur le modèle Roof-line et les solutions de Pareto. Diverses optimisations en OpenCL sont explorées pour accélérer les algorithmes sur FPGA. La méthodologie est évaluée sur divers cas d’étude, en se concentrant sur l’utilisation des ressources, le temps d’exécution et l’efficacité énergétique. La recherche met l’accent sur la parallélisation pour améliorer les performances et examine l’impact du modèle de programmation OpenCL sur les décisions de conception. Les objectifs du projet, la conception du système et les itérations visant à améliorer les performances sont détaillés, avec des résultats expérimentaux analysés pour la scalabilité et l’efficacité.

Mots clés : FPGA; Systèmes hétérogènes; HLS; OpenCL; Rétrodiffusion acoustique; Représentation temps-fréquence.