Université de Rennes 1 Architectural and protocol exploration for 3D optical network-on-chip Exploration architecturale et protocolaire pour les réseaux optiques sur puce 3D sous contraintes énergétiques Réseau optique sur puceallocation de longueur d'ondeefficacité énergétiquecrosstalkexploration de conception Optical network-on-chipwavelength allocationenergy efficiencycrosstalk noisedesign exploration Multiprocesseurs Systèmes sur puce Économies d'énergie Multiplexage en longueur d'onde Le système multiprocesseur sur puce (MPSoC) évolue vers l'intégration de centaines de coeurs sur une seule puce. La conception d'une interconnexion efficace pour des architectures aussi complexes est difficile en raison de l'échange de données toujours croissant entre les processeurs. Dans ce contexte, la photonique sur silicium est proposée comme une technologie émergente pour les futures interconnexions sur puce, offrant plusieurs avantages potentiels tels qu'une faible latence de transmission et une bande passante élevée. Les réseaux optiques sur puce (ONoC) sont basés sur des guides d'ondes, transportant des signaux optiques, et des dispositifs optiques permettant d'injecter ou de filtrer les signaux dans ce guide d'onde à partir d'une interface électrique. Le guide d'ondes peut prendre en charge plusieurs communications en même temps sur des longueurs d'onde différentes en utilisant le multiplexage en longueur d'onde (WDM), ce qui permet une augmentation significative de la bande passante. En outre, plus le nombre de signaux se propageant simultanément est élevé, plus le crosstalk est élevé et plus la puissance de sortie du laser est élevée. Cela conduit aux objectifs contradictoires suivants : pour obtenir une haute performance, il faut considérer une utilisation de plusieurs longueur d'onde tandis que la communication basse consommation préfère les canaux à faible bande passante, c'est à dire avec peu de longueur d'onde. La contribution principale dans cette thèse est d'allouer une ou un ensemble de longueurs d'onde pour chaque communication, en considérant conjointement la position la plus appropriée de chaque longueur d'onde réservée pour améliorer l'efficacité énergétique du réseau. Le problème d'allocation de longueur d'onde est résolu par une approche hors ligne et en ligne respectivement. Evolution of Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) is moving towards the integration of hundreds of cores on a single chip. Designing an efficient interconnect for such complex architectures is challenging due to the ever growing data exchange between processors. In this context, silicon photonics is proposed as an emerging technology for future generation on-chip interconnects, providing several prospective advantages such as low transmission latency and high bandwidth. Optical Network-on-Chip (OnoC) are based on waveguides, carrying optical signals, and optical devices allowing to inject or drop the signals into this waveguide from an electrical interface. The waveguide can support multiple communications at the same time on different wavelengths by using Wavelength Division Multiplexing (WDM), providing a significant increase in bandwidth. However, simultaneous transmissions, on close adjacent wavelengths, may introduce inter-channel crosstalk noise through different optical switching elements within the network, which results in high Bit Error Ratio (BER). Besides, the higher the number of signals propagating simultaneously, the higher the crosstalk and the higher the laser output power needs. This leads to the following conflicting objectives: high-performance tends to rely on an exhaustive use of the wavelength while low-power communication prefers low bandwidth channel. The main contribution of this thesis is to allocate one or a set of wavelengths for each communication, jointly consider the most appropriate position of each reserved wavelength to improve network energy efficiency. The wavelength allocation issue is addressed by offline and online approach respectively. Electronic Thesis or DissertationText en application/force-download1 : 10880 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/d37e7d13-f09a-4874-b67a-85999a196b6c Luo Jiating 1990-07-31 CN 280681720 luojiating03@gmail.com 2018REN1S138 http://www.theses.fr/2018REN1S138 2018-07-11 Informatique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiChilletDanielintervenant_1109182197KillianCédricintervenant_2175648697ChilletDanielintervenant_1109182197KillianCédricintervenant_2175648697DiguetJean-Philippeintervenant_513096753XVivienLaurentintervenant_6123357985TanougastCamelintervenant_7059282568RomainOlivierintervenant_3061404705BelleudyCécileintervenant_4112881912 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 IRISA partenaireRecherche_2 026386909 ddc:004 ChilletDanielKillianCédricRomainOlivierBelleudyCécileDiguetJean-PhilippeVivienLaurentTanougastCamelUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) IRISA ASCII PDF 11140872