Optimisation des registres des parties opératives des systèmes digitaux sous contrainte de la réduction du coût des interconnexions

Abstract

La complexité croissante des applications à intégrer et l’évolution des technologies imposent la prise en compte de nouvelles contraintes telles que le coût des interconnexions pour garantir une bonne adéquation description algorithme / architecture. En effet, le coût des interconnexions devient de plus en plus critique à l’heure actuelle. Les tâches principales de la synthèse de haut niveau, l’ordonnancement et l’allocation des ressources matérielles doivent être adaptées à cette évolution. Dans ce contexte, nous proposons une approche hiérarchique d’optimisation des registres qui est particulièrement efficace pour les spécifications comportementales comportant des branchements conditionnels et des boucles. De plus, cette approche se distingue par le fait qu’elle considère explicitement l’impact de l’optimisation des registres sur le coût des interconnexions. Nous définissons aussi une nouvelle méthode d’optimisation des registres basée sur l’étude de l’évolution dans le temps des contenus des registres préalablement alloués par un algorithme conventionnel d’allocation des registres tel que l’algorithme ‘left-edge’. Les registres qui ont un même contenu ou dont les contenus sont inclus dans ceux d’autres registres sont dits totalement ou partiellement équivalents respectivement. Les registres incompatibles qui sont équivalents peuvent être fusionnés en un seul registre. Cette nouvelle méthode d’optimisation des registres permet d’aller au-delà de la minimisation du nombre de registres par les méthodes existantes, qui sont toutes basées sur l’analyse des durées de vie des variables. Cependant, notre approche n’optimise pas seulement le nombre de registres mais elle réduit aussi le coût des interconnexions et le nombre des unités fonctionnelles préalablement allouées. Par conséquent, elle réduit le coût de l’implémentation et améliore les performances du système conçu.