Axes de recherche


Problématique et objectifs spécifiques

La problématique ciblée par la chaire découle directement des résultats d’études selon lesquelles moins de 40 % des circuits intégrés sont parfaitement fonctionnels du premier coup et, parmi ceux qui échouent et requièrent (au moins) une nouvelle itération de design, plus de 70 % sont défectueux en raison de spécifications incorrectes ou incomplètes. L’efficacité du processus de vérification est également mise en cause. Notons qu’il est tout à fait raisonnable de supposer que le même genre de statistiques pourrait être obtenu pour les systèmes hautement intégrés, puisqu’ils présentent plusieurs des caractéristiques des circuits intégrés.

Ces statistiques révèlent deux choses :
  • Une plus grande attention doit être portée aux spécifications ainsi qu’à la vérification.
  • La majorité des circuits doivent être diagnostiqués afin de trouver la (les) source(s) du problème de mauvais fonctionnement afin de pouvoir la (les) corriger.

À ces constats s’en rajoutent deux autres :
  • Avec l’intégration de plus en plus poussée, ce qui inclut les techniques sophistiquées d’encapsulation, il devient de plus en plus difficile de tester et de diagnostiquer les systèmes embarqués, car les points d’accès se font de plus en plus rares alors que les points à tester et à diagnostiquer se font de plus en plus nombreux.
  • L’utilisation d’intégration poussée présuppose un besoin d’optimisation sur le plan du volume occupé ou de la consommation de puissance dissipée. Ce besoin est mieux servi avec une exploration plus hâtive de l’espace de conception.

À la suite de ces constats, il devient apparent que toute méthodologie de conception de systèmes hybrides fortement intégrés et hautement fiables se doit d’offrir les possibilités suivantes, qui sont autant d’objectifs spécifiques de la chaire :
  • P1) S’assurer que  les spécifications sont complètes et cohérentes.
  • P2) Bonifier le processus de vérification.
  • P3) Permettre l’exploration très hâtive de l’espace de design à des fins d’optimisation.
  • P4) Faciliter  le diagnostic et le déverminage.


Axes de recherche

Voici les quatre principaux axes de recherche de la chaire, découlant des objectifs spécifiques.

Axe 1 : Approche de conception basée sur l’insertion hâtive du test
L’objectif de cet axe de recherche est de concevoir une approche systématique permettant de rendre les spécifications plus complètes et cohérentes. L’approche de conception préconisée est basée sur l’insertion hâtive du test et consiste à définir d’entrée de jeu les tests à effectuer afin de confirmer que les spécifications ont bien été respectées. Cet exercice a pour but de confronter très hâtivement les spécifications à la phase de test afin de mieux les expliciter et les documenter.

Axe 2 : Graphe référentiel de représentation multi-niveaux avec points d’ancrage structuraux et d’états, à exploration hiérarchique et bidirectionnelle
Le graphe a été mis à profit dans le processus de conception depuis plusieurs années déjà. Cependant, le format et la structure des graphes conventionnels ne sont pas propices à l’atteinte des objectifs de la chaire en raison, notamment, de leur exploration unidirectionnelle (descendante) et de l’absence de repères entre les différents niveaux d’abstraction.

Le premier objectif de cet axe de recherche est de bonifier les graphes conventionnels afin de leur donner des caractéristiques supplémentaires telles que :
  • la possibilité de représenter de manière simultanée plusieurs niveaux d’abstraction;
  • la possibilité d’y insérer des points d’ancrage structuraux et d’états, ces points d’ancrage faisant office de points de référence au moment de leur exploration;
  • la possibilité d’explorer les graphes de manière hiérarchique et bidirectionnelle.

Le deuxième objectif de cet axe de recherche est de créer des outils facilitant la visualisation et la manipulation du graphe.

Axe 3 : Dualité partitionnement / assemblage pour la gestion des interfaces et des spécifications
Cet axe de recherche aborde la conception sous un angle nouveau : celui de la dualité entre le partitionnement et l’assemblage. En effet, lorsqu’on y regarde de plus près, la conception est une succession de divisions de modules en partitions, lesquelles doivent par la suite être assemblées. Cette division donne naissance aux interfaces qui, lorsque mal ou non complètement définies, sont la source d’erreurs de design. L’objectif de cet axe de recherche est d’explorer et d’exploiter cette dualité.

Axe 4 : Sensibilité intrinsèque des systèmes et des facteurs de risque
La source d’informations qui est présentement sous-utilisée dans le processus de vérification aux niveaux inférieurs d’abstraction (tel le RTL) est celle des points faibles qui peuvent être identifiés à des niveaux d’abstraction plus élevés. Ces points faibles constituent les points d’opération présentant les plus faibles marges par rapport au respect des spécifications. D’un point de vue vérification (et test), ces points sont intéressants, car ce sont les maillons faibles des systèmes et, par conséquent, les premiers à flancher. Ils peuvent aisément servir de baromètre pour mesurer les facteurs de risque vis-à-vis des sources (dynamiques) de bruit auxquelles un système peut être exposé, sources qui sont souvent négligées par les hypothèses (simplificatrices) sous-jacentes à la modélisation. L’objectif de cet axe de recherche est d’exploiter de manière systématique les points faibles des systèmes, identifiés à haut niveau, afin de guider les efforts de vérification, de test et de diagnostic.