Ingénieur(e) Logiciel — Plateforme de co-intégration matérielle/logicielle pour accélérateurs IA de nouvelle génération (PEPR CAMELIA)

Le centre Inria de l'Université de Rennes est l'un des huit centres d’Inria et compte plus d'une trentaine d’équipes de recherche. Le centre Inria est un acteur majeur et reconnu dans le domaine des sciences numériques. Il est au cœur d'un riche écosystème de R&D et d’innovation : PME fortement innovantes, grands groupes industriels, pôles de compétitivité, acteurs de la recherche et de l’enseignement supérieur, laboratoires d'excellence, institut de recherche technologique.

Contexte

Le Programme et Équipement Prioritaire de Recherche (PEPR) “CAMELIA”, notifié en 2025, vise à renforcer la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France dans le domaine de l’IA, en cohérence avec les initiatives européennes. Il a pour ambition de structurer une stratégie de recherche intégrée couvrant l’ensemble de la chaîne matérielle et logicielle de l’IA, de soutenir la dynamique et l’attractivité de la communauté académique, et de favoriser l’implication des industriels dans le développement de composants et de plateformes clés.

CAMELIA se décline en quatre projets ciblés, couvrant l’ensemble de la chaîne depuis les accélérateurs numériques et analogiques jusqu’aux plateformes de co-intégration matérielle et logicielle. Le centre Inria de Rennes intervient sur deux parties: la conception matérielle de l'accélérateur (PC1) et la plateforme logicielle de co-intégration (PC4), avec pour objectif de fournir un socle logiciel structurant permettant l’intégration, la compilation, l’optimisation et le déploiement efficace d’applications d’IA sur des accélérateurs IA de nouvelle génération (NPU, calcul en mémoire, chiplets, architectures 3D) développés au sein du programme.

Description du projet

La création de la plateforme logicielle de co-intégration repose sur la mise en place d’un socle logiciel structurant reliant les applications à des architectures cibles qui seront développées dans le cadre du projet. Il doit permettre l’intégration de modèles et de chaînes de traitement d’IA différentes, tout en garantissant des exigences élevées en matière de performance, de portabilité et de maîtrise des dépendances.

Une étape clé consiste à développer et à maintenir des simulateurs logiciels de la plateforme matérielle pour pouvoir développer le reste de la pile applicative et pouvoir estimer les futures performances de l'accélérateur. Une autre étape clé est la construction d’un flot allant des frameworks d’IA, notamment PyTorch, jusqu’à l’exécution sur un accélérateur simulé ou réel, incluant des notions de compilation multi-niveaux (e.g. à base de MLIR).

Le poste s’inscrit dans un environnement de recherche collaborative, en interaction avec des ingénieurs, chercheurs et partenaires académiques répartis sur plusieurs sites.

Les entretiens auront lieux dans la deuxieme quinzaine d'août

En lien avec les autres ingénieurs et chercheurs impliqués répartis sur plusieurs sites, l'ingénieur participera à des missions en lien avec des lots stratégiques du projet.

1. Contribuer au développement des simulateurs
   - Contribuer au développement de PetalSIM, simulateur d’accélérateur IA développé en C++ / HLS avec CMake.
   - Contribuer au développement de SysSimu, simulateur de systèmes à base de chiplets d’accélérateurs, notamment autour de QEMU.
   - Intégrer les contributions des partenaires académiques dans les simulateurs, notamment autour des drivers Linux, runtimes spécifiques et interfaces bas niveau.
2. Outils de profiling, de trace et de débogage
   - Développer des outils d’analyse de performance autour des simulateurs.
   - Mettre en place des mécanismes de trace autour des unités de calcul, des accès mémoire, des accès réseau sur puce (NOC).
   - Faciliter le débogage de la pile logicielle, notamment via des intégrations avec GDB ou des outils similaires.
   - Produire des métriques exploitables pour guider les choix d’architecture et d’optimisation.
3. Intégration dans un flot logiciel complet
   - Participer à la construction d’un flot allant des frameworks d’IA, notamment PyTorch, jusqu’à l’exécution sur un accélérateur simulé ou réel.
   - Contribuer aux interfaces entre modèles d’IA, compilation, runtime, simulateurs et architecture cible.
   - Assurer la robustesse, la reproductibilité et la documentation des développements réalisés.

Le projet CAMELIA ayant une durée de 6 ans, le contrat pourrait avoir une durée allant jusqu'à 6 ans, avec une période initiale de 18 mois renouvelable.

• développement de simulateurs
• intégration de travaux de partenaires
• participer au bon fonctionnement du flot complet (des frameworks d IA à l'éxécution sur accélérateurs)
• rédaction de documentation, présentation des résultats

Compétence scientifique et technique
- C++, HLS, Qemu, Python
- git, make
- Connaissances en architecture des ordinateurs ou en architecture d’accélérateurs.
- Compréhension des principes de fonctionnement des GPU, NPU, systolic arrays ou accélérateurs spécialisés

Autres compétences appréciées
- connaissances de RISC-V
- connaissances en architecture de LLM
- connaissances en programmation d'accélérateurs (CUDA, ROCm, ...)
- connaissance sur MLIR
- connaissance en développement et vérification de matériel (System Verilog, VHDL)
- connaissances de base en gestion de projet agile

Qualités personnelles
- Langues : français, anglais
- Excellentes compétences en communication (écrite et verbale) en français et en anglais
- Autonome et capacité à prendre des initiatives
- Goût pour le travail d'équipe dans un environnement de recherche collaborative.

• Restauration subventionnée
• Transports publics remboursés partiellement
• Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
• Possibilité de télétravail (après 6 mois d'ancienneté) et aménagement du temps de travail
• Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
• Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)
• Accès à la formation professionnelle
• Sécurité sociale

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