Institut Reconfigurable and Embedded Digital Systems

Nos compétences dans le domaine des circuits programmables (FPGA/CPLD) et des technologies d'interconnexion (bus et interfaces à haut débit) nous permettent de proposer des solutions innovantes pour le traitement des données à haute vitesse (accélérateur de calculs, traitement du signal, cryptographie, etc.).

Nos réalisations s'appuient sur une solide expérience des méthodologies de développement de systèmes numériques et de vérification (VHDL, SystemVerilog, outils EDA, Matlab Simulink).

• Accélérateur de calculs;
• Implémentation matérielle optimisée d'algorithmes spécialisés (cryptographie, traitement de signal, etc.);
• Communication à très haut débit;
• Co-design et optimisation de la gestion de flux de données;
• Logiciel d'aide à la conception du matériel.

Les systèmes embarqués haute performance intègrent du matériel hétérogène: unités de calcul (processeurs 32/64 bits, DSPs, FPGAs, GPUs, etc.) et périphériques (multimédia, communication, capteurs, contrôle moteur).

Pour atteindre un haut niveau de parallélisme, l'hétérogénéité doit être gérée efficacement au niveau logiciel. Pour ce faire, nous partitionnons les applications sur plusieurs unités de calcul et nous faisons coexister plusieurs OS par des mécanismes de virtualisation (matériels et logiciels).

• Gestion logicielle de l'hétérogénéité du matériel;
• Partitionnement d'applications sur cibles hétérogènes;
• Développement de fermes de processeurs et d'unités de calcul (DSP, FPGA, etc.);
• Utilisation optimale des ressources matérielles en fonction des besoins des applications.

Nous sommes à même de concevoir et de réaliser une plateforme embarquée haute performance dans son intégralité.

Nous avons une large expérience de la conception système comprenant le design (schématique, routage, tests) de cartes haute densité (24 couches) et haute vitesse, de la mise en oeuvre d'environnements d'exécution embarqués (moniteurs, OS, RTOS) et du développement logiciel (de la programmation système bas niveau à l'interface utilisateur).

• Design complexe de plateformes embarquées;
• Intégration de dispositifs hétérogènes (communication, mémoires, capteurs, etc.);
• Développement d'environnements logiciels spécifiques;
• Mise en oeuvre des plateformes au niveau matériel et logiciel.

Le groupe est spécialisé dans le développement et la réalisation de systèmes multi-capteurs incluant des communications sans fil, à très basse consommation d'énergie.

Nos activités vont de la conception à l'industrialisation des systèmes embarqués, y compris la mise au point et la réalisation d'antennes embarquées pour des fréquences allant jusqu'à 5.8GHz.

Les microcontrôleurs utilisés embarquent un CPU 8, 16 ou 32-bits, animé par un noyau d'exécution léger et peu gourmand en mémoire.

• Conception, simulation, réalisation et optimisation d'antennes embarquées à haute efficacité, y compris noyées dans de la résine (potting);
• Alimentations à haut rendement;
• Mesure et minimisation de la consommation de courant;
• Prise en compte des contraintes de température;
• Prototypage.

L'optimisation de la consommation d'énergie dans un bâtiment représente aujourd'hui un très grand défi. En effet, la diversité des dispositifs augmente, tels que pompes à chaleur, convertisseurs photovoltaïque, chaudières, etc.) et la gestion des données relatives à l'énergie nécessite une prise en main adéquate de ces équipements. L'informatique embarquée permet d'innover dans ce domaine, en facilitant la coordination de la distribution d'énergie provenant de différentes sources, de façon à obtenir une utilisation rationnelle et optimisée de l'énergie, de collecter l'ensemble des données pertinentes, de les transmettre sur un serveur central, et d'offrir à l'utilisateur de nouvelles interfaces - via smartphone par exemple - pour y accéder. Ainsi, l'institut REDS joue un rôle central dans le développement de ces systèmes embarqués.

La sécurité est omniprésente dans notre société de l’information. Il y a de plus en plus de données privées qui circulent sur des réseaux publics nécessitant leur chiffrement. Les systèmes embarqués sont utilisés dans de nombreuses applications, qui sont parfois critiques. Nous pouvons citer les équipements médicaux, l’avionique, les systèmes d’accès, les applications bancaires, etc. L’institut REDS veut contribuer à améliorer la sécurité des systèmes embarqués par ses nombreuses compétences et en réalisant des projets directement en lien avec ce domaine.

Le 21ème siècle est celui de la médecine personnalisée. Les appareils d'aide au diagnostic sont en train de se miniaturiser, pouvant ainsi se rapprocher du patient et les traitements vont également s'automatiser dans les années à venir. Dans ce contexte l'institut REDS s'investit dans des projets où la part d'informatique embarquée est de plus en plus importante. Les défis y sont multiples et vont de la construction d'un système embarqué à haute fiabilité à l'implémentation de modèles gourmands en termes de temps de calcul sur des dispositifs devant consommer le moins d'énergie possible, en passant par la transmission de données médicales sécurisées. En parallèle aux systèmes proches du patient, l'analyse et le stockage de données biologiques, qu'elles soient génomiques ou issues de divers capteurs, est un autre défi en termes de compression de données et de calcul intensif. Le REDS s'y investit en proposant des alternatives pour le calcul parallèle à haute performance.