Ordonnancement des instructions pour un processeur ARM endochrone

Résumé

Les processeurs endochrones, par définition, utilisent des mécanismes locaux de synchronisation leur permettant de s’affranchir du maintien d’un signal d’horloge globale. Cette spécificité les rend moins énergivores comparativement aux processeurs synchrones. Toutefois, les processeurs endochrones sont moins populaires en raison du manque d’outils de design et de vérification ainsi que l’évolution rapide des processeurs synchrones en terme de performance. Ce mémoire s’inscrit dans le cadre du projet AnARM visant à développer un processeur à usage général ARM basé sur une architecture endochrone. Ce mémoire vise plus particuliè-rement l’exploration des méthodes d’ordonnancement des instructions pour développer une stratégie d’ordonnancement, basée sur les caractéristiques architecturales de l’AnARM, dans le but d’en améliorer les performances. L’ordonnancement des instructions est une optimisation du compilateur ayant un grand impact sur la qualité du code généré. Cette optimisation consiste à résoudre un problème NP-complet en tenant compte des contraintes imposées par l’architecture du processeur cible. Tandis que l’ordonnancement des instructions pour les architectures synchrone bénéficie d’une large couverture littéraire, l’ordonnancement pour les architectures asynchrones a été moins abordé, en raison des nouvelles contraintes imposées par les mécanismes de synchronisation utilisées par ces architectures. Ce mémoire présente l’élaboration, l’implémentation et l’évaluation d’une stratégie d’ordonnancement pour le processeur endochrone AnARM. La méthode d’ordonnancement présentée dans ce mémoire utilise un modèle d’ordonnancent dynamique basé sur le comportement spatio-temporel de l’AnARM. Cette méthode a été implémentée au sein d’un compilateur commercial moderne et évaluée comparativement à des méthodes d’ordonnancement usuelles. La méthode d’ordonnancement présentée dans ce mémoire engendre des améliorations de la performance allant de 6,22% à 17,48%, tout en préservant l’avantage énergétique de l’architecture endochrone à l’étude.

Date	11 avr. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	François Gagnon (Directeur(-trice)) & Claude Thibeault (Codirecteur(-trice))