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13 nov
13/11/2019 13:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Yohann UGUEN

High-level synthesis and arithmetic optimizations

Doctorant : Yohann UGUEN

Laboratoire INSA : CITILab
Ecole doctorale : ED512 Informatique et Mathématiques de Lyon

À cause de la nature relativement jeune des outils de synthèse de haut-niveau (HLS), de nombreuses optimisations arithmétiques n'y sont pas encore implémentées. Cette thèse propose des optimisations arithmétiques se servant du contexte spécifique dans lequel les opérateurs sont instanciés, avec par exemple des divisions par des constantes.
Elle propose ensuite de s'éloigner de la sémantique des langages supportés par les outils de HLS, améliorant ainsi le compromis précision/coût/performance.
Cette proposition est démontrée sur des sommes-de-produits de nombres flottants. La somme est réalisée dans un format en virgule-fixe défini par une directive de compilation.
Quand trop peu d’informations sont disponibles ce format en virgule-fixe, une stratégie est de générer un accumulateur couvrant l'intégralité du format flottant. Cette thèse explore plusieurs implémentations d'un tel accumulateur. L'utilisation d'une représentation en complément à deux permet de réduire le chemin critique de la boucle d'accumulation, ainsi que la quantité de ressources utilisées. L'intérêt d'un accumulateur exact est tel qu'il est proposé comme brique de base à un format alternatif aux nombres flottants, appelé posits, utilisant une précision variable.
Pour évaluer précisément le coût matériel de ce format, cette thèse présente des architectures d'opérateurs posits, implémentés avec le même degré d'optimisation que celui de l'état de l'art des opérateurs flottants. Une analyse détaillée montre que le coût des opérateurs posits est malgré tout bien plus élevé que celui de leurs équivalents flottants.
Enfin, cette thèse présente une couche de compatibilité entre outils de HLS, permettant de viser plusieurs outils avec un seul code.
Cette bibliothèque implémente un type d'entiers de taille variable, avec de plus une sémantique strictement typée, ainsi qu'un ensemble d'opérateurs ad-hoc optimisés.

Informations complémentaires

  • Amphi Chappe (Bâtiment Claude Chappe, TC) - Villeurbanne