Amer Baghdadi (département Électronique) a présenté ses travaux en vue de l’Habilitation à diriger des recherches (HDR) le 10 février 2012 à Télécom Bretagne (campus de Brest).

Amer Baghdadi

Résumé : Cette habilitation à diriger des recherches est une synthèse des activités de recherche que j’ai initiées, depuis l’année 2004, au sein du département Électronique de Télécom Bretagne et de l’équipe thématique Interaction Algorithme-Silicium du pôle CACS du laboratoire Labsticc. Ces activités concernent principalement les implémentations numériques flexibles de la couche physique des futurs terminaux de communications.

En effet, bien que le débit et la surface aient été les métriques les plus dominantes dans la conception des architectures de traitement numérique, récemment, le besoin de systèmes “flexibles” capables de supporter différents modes opératoires, ou même différents standards, a changé la perpective visée. L’émergence de nouvelles applications liées à la radio cognitive ou radio intelligente a fait de la flexibilité une propriété fondamentale des futurs récepteurs, qui seront amenés à supporter un large éventail de standards différents. Il s’agit d’un concept très ambitieux permettant de supporter de multiples versions d’une fonctionnalité spécifique, chacune caractérisée par un compromis différent entre la qualité de la communication et le débit ou la consommation énergétique. Le but est de permettre une adaptation dynamique entre une version et une autre de la fonctionnalité considérée, en réaction à des variations environnementales, à des contraintes énergétiques ou à des besoins utilisateurs variables. D’un autre côté, l’étendue du principe du “traitement itératif” à toute la chaîne de communication numérique fait actuellement l’objet de nombreuses recherches algorithmiques pour atteindre des nouvelles performances en termes de qualité de transmission. Cependant, cette généralisation du traitement itératif multiplie la complexité en termes de calculs, d’échanges d’information et de mémorisation et constitue ainsi un défi considérable dans une perspective d’implémentation matérielle.

Ainsi, les activités de recherches présentées visent la proposition de nouvelles architectures flexibles pour les futurs récepteurs itératifs. Ces activités considèrent naturellement les autres exigences croissantes en termes de débit et d’efficacité surfacique et énergétique qui sont incontournables pour la pertinence des propositions. L’originalité de l’approche proposée s’étend de la proposition et de la conception de coeurs de processeurs avec jeu d’instructions novateur (ASIP) à la mise en oeuvre de plateformes multiprocesseur (MPSoC) intégrant un réseau sur puce (NoC) dédié à l’application. Le concept d’ASIP permet de construire des processeurs spécialisés à un domaine d’application, mais flexibles à l’intérieur de ce domaine par simple reprogrammation logicielle. Le réseau sur puce, permettant de faire communiquer les ASIPs, apporte la souplesse d’utilisation lors de la conception ainsi que lors du fonctionnement (utilisation partielle des ASIPs).

Dans ce contexte, plusieurs travaux de recherche ont été initiés et mis en œuvre à travers, principalement, cinq thèses de doctorat soutenues, cinq thèses en cours, et sept projets de recherche collaboratifs nationaux et internationaux. Les réalisations les plus significatives sont présentées en les regroupant dans quatre sous-thèmes : (1) Architectures multi-ASIPs pour le décodage de canal, (2) Réseaux sur puces dédiés aux applications en communications numériques, (3) Architectures multi-ASIPs pour l’égalisation MIMO et la démodulation et (4) Récepteur multi-ASIP hétérogène et prototypage FPGA.

Concernant les perspectives de recherche, à court et moyen termes, il est prévu d’explorer des optimisations “système” avec l’association efficace, en terme de complexité, de traitements itératifs locaux (intra-composant) et globaux (inter-composant). A plus long terme, plusieurs perspectives sont proposées sur différents niveaux : domaine d’application, technologies cibles, techniques architecturales et méthodologies de conception.

Membres du jury : Ahmed Jerraya, directeur de recherche, CEA-LETI, Grenoble – Michel Robert, professeur, Université Montpellier II – Norbert Wehn, professeur, TU Kaiserslautern, Allemagne – Guido Masera, professeur, Politecnico di Torino, Italie – Emmanuel Boutillon, professeur, Université de Bretagne-Sud – Claude Berrou, professeur, Télécom Bretagne – Michel Jézéquel, professeur, Télécom Bretagne.

Voir les publications d’Amer Baghdadi dans la base de l’École.