Thèse EADS France - méthodologie d`évaluation de la

Offre de Thèse
Méthodologie d’évaluation de la sensibilité des microprocesseurs vis à vis des
rayonnements cosmiques
Suresnes
EADS France –Innovation Works
EADS Innovation Works est l’Unité de Recherche et Technologie (R&T) du Groupe EADS. Avec des sites basés
en France, en Allemagne, en Angleterre, en Chine, en Espagne, en Russie et à Singapour, représentant un
réseau de plus de 700 personnes, il fournit des capacités de recherche d’envergure mondiale dans les
secteurs de l’aéronautique, de la défense et de l’espace. En accord avec la stratégie R&T d’EADS et
couvrant les qualifications et domaines technologiques d’importance critique pour le Groupe, EADS Innovation
Works est organisé en sept centres techniques transnationaux : Les Technologies Composites - Les
Technologies Métalliques et l’Ingénierie des Surfaces - L’Ingénierie des Structures, Production et
Aéromécanique - Les senseurs, l’Electronique et l’Intégration des Systèmes – Ingénierie, Physique,
Technologies de l’information, Services Sécurité & Simulation – Energie & Propulsion - Concepts &
Scenarios Innovants. EADS Innovation Works est l’entité à la fois stratégique et opérationnelle visant à
promouvoir la création de valeur ajoutée par l’innovation, les compétences et la collaboration entre les différents
membres du Groupe. Il favorise l’excellence technologique et oriente la stratégie de marché par le partage de ses
compétences entre les divers partenaires d'EADS et par le développement de partenariats avec les écoles, les
universités et les centres de recherche au niveau international.
Missions:
Méthodologie d’évaluation de la sensibilité des microprocesseurs vis à vis des rayonnements cosmiques
Les systèmes aéronautiques et spatiaux développés par EADS nécessitent des capacités de calcul de plus en
plus importantes. En raison de leur rôle essentiel de contrôle et de coordination, les processeurs utilisés dans
des systèmes critiques doivent respecter des fortes contraintes de fiabilité.
En environnements spatial et atmosphérique, les systèmes sont soumis aux agressions des rayonnements
cosmiques perturbant l’électronique embarquée.
L’interaction de ces particules ionisantes dans un semi-conducteur induit des collections de courants parasites,
qui peuvent altérer le contenu des informations binaires stockées dans les composants numériques. Cet effet est
appelé SEU « Single Event Upset ».
Ces effets sont bien connus de la communauté aéronautique et spatiale, et des techniques de mitigations sont
systématiquement implémentées pour limiter leurs conséquences. Ces techniques induisent néanmoins des
pénalités importantes en termes de coût, de performance et de consommation électrique. Dès lors, des
compromis doivent être faits pour permettre de garantir les niveaux de fiabilité requis tout en limitant les surcoûts.
Il est donc nécessaire d’avoir des méthodes pertinentes d’évaluation de la sensibilité de ces composants.
European Aeronautic Defense and Space Company EADS France S.A.S. au capital de 818 758 000€ - 341 535 094 RCS Paris
Siège social : 37, boulevard de Montmorency – 75781 Paris Cedex 16 – France
Téléphone : 33 (0) 1 42 24 24 24 – Télécopie : 33 (0) 1 42 24 26 19
Pour les microprocesseurs, la mise au point de méthodes d'évaluations est délicate. Ces composants sont en
effets constitués de millions de transistors effectuant des fonctions complexes, et exécutent du code faisant varier
sa configuration. Deux niveaux d’étude sont donc nécessaires : le niveau composant et le niveau application.
Pendant l'exécution du programme, le microprocesseur utilise de nombreux éléments mémoires (caches de
données, d’instructions, TLB, registres utilisateur….) qui peuvent être perturbés par les radiations. Néanmoins,
grâce à un certain nombre de mécanismes de masquages, toutes les erreurs produites n’auront pas forcément
en effet sur l’application.
Dans le cadre du processus d'évaluation des risques, les méthodes d’estimation de sensibilité doivent donc
déterminer la criticité des cellules durant le cycle d’application afin d’évaluer la fréquence réelle d’apparition de
disfonctionnements, en vue de mettre en place les moyens de protection adéquats.
Les essais expérimentaux classiques mettent en œuvre des accélérateurs de particules et sont les plus fiables,
mais leur coût est important, leur disponibilité faible et chaque modification du logiciel nécessiterait de refaire des
tests.
Les autres solutions s’appuient sur l’évaluation de la sensibilité statique des cellules mémoires combinée à la
sensibilité dynamique de l’application.
Des techniques pour obtenir cette sensibilité dynamique sont régulièrement proposées par les fabricants de
composants ou les universitaires. Malheureusement, elles sont difficilement applicables dans un contexte
industriel.
Les défis de cette thèse sont donc d’élaborer la meilleure méthodologie permettant d’évaluer avec précision la
sensibilité d’une application logicielle sur un microprocesseur de nouvelle génération.
Les différents axes abordés durant cette thèse seront :
- Etude approfondie des architectures de microprocesseur mono/multicoeur actuelles,
- Elaboration de la méthode,
- Validation par des essais expérimentaux : développement des méthodes de tests, instrumentation et
réalisation de tests avec des moyens laser et accélérateurs de particules,
- Etude de méthodes de mitigations utilisant des architectures multi cœurs.
Profil :
Formation:
- Ecole d’ingénieur (BAC +5) de préférence titulaire d’un master 2 recherche
Connaissances requises:
- Très bonne connaissance de l'électronique numérique en général,
- Maîtrise des langages VHDL (ou Verilog), d’outils de synthèse et de simulation.
- Fortes compétences en assembleur et C/C++
- Expérience avec les systèmes d’exploitation temps réels
- Bonne connaissance des architectures VLSI et microprocesseurs,
Par ailleurs, le candidat devra être très rigoureux, autonome, faire preuve d’ingéniosité et bien maîtriser l'anglais
écrit et parlé.
European Aeronautic Defense and Space Company EADS France S.A.S. au capital de 818 758 000€ - 341 535 094 RCS Paris
Siège social : 37, boulevard de Montmorency – 75781 Paris Cedex 16 – France
Téléphone : 33 (0) 1 42 24 24 24 – Télécopie : 33 (0) 1 42 24 26 19
Contrat
Contrat : Thèse Cifre
Durée : 3 ans
Date de début souhaitée : 4ème trimestre 2009
Contact
Merci d’envoyer votre candidature à Amandine TESTE.
Email : [email protected]
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