Projet de spécialité - Benchmark CHISEL pour le cloud FPGA : Différence entre versions

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Projet de spécialité 2019-2020 suivi par MULLER Olivier

Constitution d'un benchmark CHISEL pour dimensionner la taille des FPGA dans le nuage

Contexte

Pour profiter du formidable potentiel des FPGA (des circuits reprogrammables que vous avez déjà rencontrés en archi) en terme d'efficacité energétique, ils sont maintenant accessibles dans des nuages (Amazone F1 EC2, tencent...), ce qui évite à la fois les coûts d'acquisition et d'administration. Cependant les clouds actuels ne proposent que des FPGA immenses. Leur utilisation n'est adaptée que pour de très gros accélérateurs, déjà hautement parallélisés.

Nous voulons montrer via la constitution d'un benchmark qu'une majorité de kernel d'accélération ne nécessite pas autant de ressources. En effet, en faisant une exploration d'architecture pour chaque kernel, on peut oberver par kernel le compromis ressource/performance.

Nous avons constitué un flot d'outils pour l'exploration d'architecture basé sur le langage CHISEL. Il s'agit d'un langage de description d'architecture basé sur le langage SCALA. Ce dernier apporte donc une richesse de description totalement inaccessible dans les langages RTL classique (VHDL).

Pour aller plus loin, nous devons développer des applications en CHISEL. Nous en avons déjà identifié un grand nombre :

  • des kernels de traitement du signal (FFT, ADPCM, FIR, IDCT, ...)
  • des kernels de crypto (SHA-256, AES, Blowfish, ...)
  • des kernels finance (Black-Scholes)
  • des kernels Video (H265)
  • ...

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont d'apprendre le langage CHISEL (et un peu de SCALA au passage), d'implanter des kernels paramétrables et d'analyser pou r chacun son compromis ressource/performance.

Le choix des kernels pourra se faire en fonction des désirs de chacun et de chaque groupe. Le sujet est facilement extensible et s'adaptera en fonction du nombre d'étudiants intéressés.

Contact

olivier.muller@univ-grenoble-alpes.fr

bruno.ferres@univ-grenoble-alpes.fr