Contributions à la performance du calcul scientifique et embarqué

Habilitation à diriger les recherches (HDR)Ce document résume mes résultats de recherche après vingt années d'activité, y compris les travaux en collaboration avec trois étudiants ayant soutenu leur thèse de doctorat~: Julien Zory, Youcef Bouchebaba et Mehdi Amini. Il fournit une vue générale des résultats organisés selon les principales motivations qui ont soutenu leur développement, à savoir la performance, l'élégance, les expériences et la diffusion des connaissances. Ces travaux couvrent l'analyse statique pour la compilation ou la détection de problèmes dans les programmes, la génération de communications avec des méthodes polyédriques, la génération de code pour des accélérateurs matériels, mais aussi des primitives cryptographiques et un algorithme distribué. Ce document ne donne cependant pas une présentation détaillée des résultats, pour laquelle nous orientons le lecteur vers les articles de journaux, de conférences ou de séminaires correspondants. Les quatre thèmes abordés sont~: la performance -- l'essentiel des travaux vise à optimiser les performances de codes sur diverses architectures, du super calculateur à mémoire distribuée, à la carte graphique (GPGPU), jusqu'au système embarqué spécialisé~; l'élégance -- est un objectif des phases de conception, de même que trouver si possible des solutions optimales, tout en devant rester pratiques~; les expériences -- la plupart des algorithmes présentés sont implémentés, en général dans des logiciels libres, par exemple intégrés à des gros projets comme le logiciel PIPS ou diffusés de manière indépendante, de manière à conduire des expériences qui montrent l'intérêt pratique des méthodes~; les connaissances -- une large part de de mon activité est dédiée à la transmission des connaissances, pour des étudiants, des professionnels ou même le grand public. Le document se conclut par un projet de recherche présenté sous la forme d'une discussion et d'un ensemble de sujets de stage ou de thèse

State of the Art in Compiling HPF

Proposing to the user a nice programming model based on the data-parallel paradigm is one thing. Running the resulting applications very fast is the next issue for a language aiming at high performance on massively parallel machines. This paper discusses the issues involved in HPF compilation and presents optimization techniques, targeting the message-passing SPMD programming model of distributed memory MIMD architectures