Système embarqué & hi-tech

Définition
Qu’est ce qu’un SE?

• « Un ordinateur qui ne ressemble pas à un ordinateur »
• Interagie  avec l’extérieur
• Pas ou peu d’interface utilisateur (systèmes enfouis)
• Fait partie d’un produit complet qui répond à des besoins
• SOC : System On Chip
• Système complet capable de réaliser une tache
• En général SOC = 1 ou + processeur+ROM+ E/S

Les motivations : Systèmes Embarqués
Miniaturisation processeurs

• Dans tous les objets de la vie courante
•  Consoles de jeux vidéos
• Photos, Télévision Digitales
• Assistants personnels, Set-top-box
• Informatique dans les transport : voiture 
• Outils de communications de l’information : GSM 
• Santé: implants, aide personnes handicapées,etc. 
• L’informatique vestimentaire (wearable computer)

==>Convergence de # sciences


Marché des Systèmes Embarqués (SE)

• Nouvelles Applications = Nouvelles problématiques
• CA 17,8 B$ en 2004 :augmentation 30%.
• Marché de l’IE 3 fois infor. bureau (PCs, stations de travail,….).
• 4 fois +  de µP/SE que de P pour  machines  bureaux. 
• 95% prod. µP vers SE
• En 2001: 200 M PC+Serveur; 8000M SE

• 50% des revenus des fabriquants de µP viennent des SE

Part des processeurs pour SE dans le marché




SE et Automobile






Trois raisons à cette augmentation

• Économique/Politique :  Réduire la consommation, le pétrole est en général importé. 
• Écologique : Réduire au max la pollution
• Sociale : Sécurisé les moyens de transports en général et la voiture en particulier

En quoi un SE est il-t différent ?    

• Exécution de qq. applications fixées à la conception
• Les algo exécutés sont très complexes et demandent un savoir faire: on fait  autre chose que du « xSORT »
• Exemple : SE dans un système d’injection automobile
• Contrôle arrivée carburant, Mélange Air, synchro moteur, …etc

• Le SE est optimisé pour exécuter l’application

• « Not end user programmable»

Le système ABS sur BMW série 800

• Deux systèmes pour contrôler la voiture en cas de freinage brusque
• Anti-lock brake system (ABS): Control des freins pour éviter le dérapage
• Intensité de freinage en fonction de la vitesse de rotation des roues.

• Automatic stability control (ASC+T): Contrôle de la puissance du moteur pour une meilleure stabilité.
• Les deux systèmes ABS et ASC+T communiquent (Embedded Networks)

ABS sur BMW 850i



Différence SE / système classique

• Basse consommation. exemple : PDA , GSM, Etiquette électro. (tag)
• Il faut trouver le bon compromis entre vitesse et consommation d ’énergie
• Le SE le plus rapide n’est pas obli. = recherché

• Système temps réel (Real Time RT):
• La plupart des SE sont RT, Le système doit réagir dans un temps déterminé (deadline). RT = prédictibilité
• Tous les SE # RT et vice-vers-ça 
• Vitesse  # RT. Un système RT # haute performance
• Certaines applications ont des « plusieurs Deadline ». exemple : Synchronisation dans les applications Multimedia.  Synchroniser l’arrivée image et son.

  
L’aspect financier dans un SE

• Prix bas : Approche modulaire,  Bloc IP
• Intelectual Property : protection juridique sur les composants dans SE
• Une société n’est pas obligé de tout concevoir
• Réutilisation de ce qui existe « Design reuse »
• Qq. exemple conception de microP.
• « Emotion Engine »  processeur Toshiba pour la PS2, 13,5 Mtransistors en 0.25 microns, 200 ingénieur sur 4 ans = 800 hommes ans
• IA64-ITANIUM : processeur VLIW intel, 25MTransistors, 0.1 microns, 4500 hommes ans. 

Ex: Système de Navigation par GPS (Global Positionning System)

• Un système permettant de visualiser  sur une carte la position  du porteur et les routes (+qq. repères) autour.
• La position est obtenue par la lecture de données depuis des satellites