PostDoc (H/F) Réseaux de communication sur puce énergie-proportionnels pour systèmes multi-chiplets

Missions :
L’essor des grands modèles d’IA, en particulier les LLM et les transformers, accroît fortement les besoins en calcul, en mémoire et en communication. Cette évolution s’accompagne d’un passage vers des architectures multi-chiplets, qui améliorent la modularité, la densité d’intégration et la flexibilité de conception. Dans ces systèmes, les réseaux sur puce jouent un rôle central. Ils assurent l’interconnexion des cœurs de calcul, des mémoires, des accélérateurs spécialisés et des interfaces inter-chiplets. Les NoC classiques restent toutefois peu adaptés aux charges de travail d’IA. Leur consommation n’est pas toujours proportionnelle à l’activité réelle, et leur comportement s’ajuste mal à la variabilité des trafics. Il devient donc nécessaire de concevoir des réseaux sur puce énergie-proportionnels, capables d’adapter leur consommation et leurs mécanismes de communication au niveau d’utilisation effectif, tout en maintenant les performances requises par les applications d’IA.

Ce post-doctorat vise à explorer, concevoir et évaluer des architectures de NoC énergie-proportionnels pour les systèmes multi-chiplets dédiés à l’IA. Le travail portera sur quatre axes principaux.

Il s’agira de caractériser les trafics générés par différentes familles de modèles, notamment les LLM, les transformers et les GNNs. L’objectif est d’identifier les phases critiques, les motifs de communication dominants et la variabilité temporelle des échanges. Des benchmarks représentatifs devront être développés pour évaluer l’adéquation des NoC aux usages réels.

Le projet étudiera des topologies reconfigurables, des mécanismes de mise en veille sélective, des stratégies de routage adaptatif et des techniques de gestion dynamique des liens, des buffers et du contrôle des flux de données (synchrone ou asynchrone) [1] [2]. L’enjeu est de réduire la consommation énergétique sans pénaliser excessivement les performances.

Les solutions proposées seront évaluées à l’aide d’outils de simulation de réseaux sur puce, notamment BookSim, associés à des modèles énergétiques adaptés. L’analyse reposera sur des métriques telles que la consommation, la latence, le débit, la variabilité temporelle et le coût matériel. Une comparaison avec l’état de l’art sera attendue.

Le projet pourra inclure une interaction avec les couches logicielles et algorithmiques afin d’adapter certains schémas de communication aux contraintes des NoC énergie-proportionnels. Des techniques de compression, de quantification ou de réduction du trafic pourront être étudiées.
Activités :
Les activities envisagées relèvent d'un chercheur post-doctoral contractuel. Ceci comprend le fait de proposer de nouveaux concepts, théories, mener à bien des expérimentations, effectuer une dissémination proactive des travaux (journaux, conférences) et participer activement aux tâches de diverses natures s'inscrivant dans le cadre du projet collaboratif de l'agence
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