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Alors que la technologie dans les industries aérospatiale et automobile continue d’évoluer, l’informatique sous-jacente doit progresser au même rythme pour la soutenir. Les nouveaux véhicules fonctionnent avec des algorithmes logiciels de plus en plus complexes, notamment l’intelligence artificielle, qui est au cœur des capacités des voitures à conduite autonome, par exemple, et d’autres fonctions de sécurité assistées par ordinateur.
Ces systèmes logiciels doivent être capables d’analyser de grandes quantités de données provenant de l’environnement et d’y réagir en quelques millisecondes. Ce niveau de calcul n’est possible qu’avec des processeurs multicœurs, des dispositifs composés de plusieurs unités de traitement sur un seul circuit.
Pour garantir l’efficacité et la sécurité des logiciels fonctionnant sur des processeurs multicœurs, leurs capacités de synchronisation doivent être analysées et certifiées. Mais à ce jour, il n’existe pas d’outils logiciels commerciaux suffisamment avancés pour accomplir cette tâche et répondre à toutes les exigences fixées par les régulateurs.
«L’absence d’une stratégie consolidée d’analyse du timing des processeurs multicœurs est l’un des principaux obstacles à l’utilisation de fonctions logicielles avancées dans ces industries critiques», déclare Francisco Cazorla, directeur du groupe CAOS au Barcelona Supercomputing Center (BSC) et coordinateur de MASTECS.
Le projet MASTECS, financé par l’UE, a créé le premier outil et service d’analyse de timing multicœur (MTA) prêt à être certifié, capable de gérer la complexité de ces processeurs. L’objectif principal de MASTECS était de mettre sur le marché un produit commercial, ainsi que des services d’expertise et de conseil à l’industrie du logiciel.
L’équipe de MASTECS a atteint ses principaux objectifs en améliorant sa technologie pour qu’elle soit prête à être commercialisée.
«La technologie MTA proposée a suscité un intérêt commercial exceptionnel dès le début du projet, ce qui a conduit à une solide réserve de projets commerciaux et à la création d’une entreprise dérivée par le BSC», ajoute Francisco Cazorla.
La nouvelle stratégie MTA contribuera à soutenir une nouvelle ère de véhicules autonomes, et pourrait également rendre la prochaine vague de véhicules plus respectueuse de l’environnement.
«Permettre la certification des logiciels fonctionnant sur des processeurs multicœurs est essentiel pour accroître l’avantage concurrentiel des produits, ce qui pourrait conduire à une réduction du nombre de décès sur la route, à des voyages aériens plus sûrs et moins onéreux, et à une diminution des émissions de CO2 des avions et des voitures», fait remarquer Francisco Cazorla.
S’appuyer sur une technologie antérieure
Pour développer la nouvelle stratégie de certification MTA, le projet MASTECS s’est appuyé sur deux technologies logicielles existantes.
Rapita Systems, un éditeur de logiciels britannique et l’un des quatre partenaires de MASTECS, a mis à jour son infrastructure Rapita Verification Suite (RVS), avec des capacités d’instrumentation avancées, des fonctions de test de code supplémentaires et une amélioration du traitement, de l’analyse et de la visualisation des données.
Le BSC a consolidé sa technologie MicroBenchmark pour logiciels multicœurs, qui comprend trois éléments clés. Le premier est constitué par les microbenchmarks, qui sont de petits bouts de code qui créent en permanence un accès à des éléments matériels spécifiques. Le deuxième élément clé est le «Task Contention Model», un outil logiciel qui permet d’estimer rapidement le temps d’exécution d’un programme exécuté sur un processeur multicœur. Le troisième élément est le «Surrogate Application Generator», qui crée des programmes synthétiques imitant l’utilisation des ressources multicœurs par les applications logicielles.
Évaluer le test
Le développement du nouveau logiciel constituait une partie du projet, mais l’équipe de MASTECS devait valider sa propre technologie. C’est ce qu’elle est parvenue à faire lors de deux essais dans les industries aérospatiale et automobile, menés respectivement par les partenaires de MASTECS, Collins Aerospace Ireland et Marelli Europe.
Grâce au succès de ces essais, la solution MTA est passée d’un niveau de maturité technologique (TRL) 6 à un TRL 8, ce qui signifie que son fonctionnement a été prouvé dans des conditions réalistes et qu’elle est prête à entrer sur le marché commercial.
Plus précisément, l’équipe MASTECS a amélioré l’automatisation de l’outil, le rendant plus adapté à une utilisation industrielle. Elle a également adapté le logiciel, en tenant compte des exigences de qualification et de certification des industries cibles, afin de garantir que le produit puisse être mis en œuvre de manière transparente et utilisé à grande échelle.
En l’espace de 24 mois, MASTECS a lancé sa technologie, en mettant sur le marché cinq produits commerciaux et en créant la société dérivée.
«Nous nous sommes initialement appuyés sur les principales idées formulées il y a des années, qui sous-tendent l’analyse de timing multicœur», explique Francisco Cazorla. «Depuis lors, nous avons fait mûrir la technologie jusqu’au TRL 8 et notre produit est désormais commercialisé.»