Stage d'ingénieur en développement logiciel (H/F)

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Stage d'ingénieur en développement logiciel (H/F)

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale.

Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité

Référence

Description du poste

Mathématiques, information scientifique, logiciel

Intitulé de l'offre

Stage d'ingénieur en développement logiciel (H/F)

Sujet de stage

Amélioration des performances du code EOS

Durée du contrat (en mois)

Description de l'offre

EOS est un outil de calcul scientifique (OCS) d’équations d’état, utilisé par plusieurs codes de thermo-hydraulique et de mécanique des fluides (NeptuneCFD, CATHARE, TRUST, TrioCFD, FLICA, …) pour déterminer les propriétés thermodynamiques de fluides mono- et diphasiques à partir de couples de variables tels que (pression, température), (pression, enthalpie), etc.

Développé en C++ et complété par des scripts bash/python, le code est devenu open-source en 2023 (version 2.0.0). Sa grande modularité constitue un atout, mais son architecture, aujourd’hui vieillissante, entraîne une consommation importante de ressources de calcul. Une première étude de performance a déjà permis un gain d’environ 40 % de temps de calcul sur certaines tables dans la version 2.1, tout en mettant en évidence plusieurs points faibles impactant les performances globales.

Le stage proposé consistera à analyser ces limitations, à apporter des corrections ciblées et à poursuivre l’étude de performance afin d’améliorer la rapidité et l’efficacité du code.

Objectif du stage

Concevoir, prototyper et valider des améliorations d’architecture C++ et de gestion de la mémoire afin de réduire le temps de calcul d’EOS, sans compromettre la précision ni la modularité de l’API. Les efforts porteront sur l’optimisation des accès mémoire et des sections de code critiques mises en évidence par des études de performance sur des cas de référence.

Pistes techniques d’amélioration

1. Architecture du code en C++
2. Gestion de la mémoire
3. Polymorphisme et performance

Architecture du code en C++

• Mieux séparer les parties du code : d'un côté les modèles physiques (équations d'état), de l'autre les tables et structures de données.
• Réduire les dépendances entre modules pour que les modifications n'obligent pas à tout recompiler.
• Moderniser les interfaces pour qu'elles soient plus simples à utiliser et plus stables dans le temps.

Gestion de la mémoire

• Améliorer l'organisation des données pour qu'elles soient utilisées plus efficacement par le processeur.
• Limiter le nombre d'allocations mémoire répétées en réutilisant des zones de mémoire déjà réservées.

Polymorphisme et performance

• Remplacer certaines utilisations lourdes du « polymorphisme dynamique » (héritage + fonctions virtuelles) par des solutions plus légères lorsque les choix peuvent être connus à la compilation. Cela permettrait de réduire les appels indirects et de faciliter l'optimisation automatique du code par le compilateur.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Profil du candidat

Compétences recherchées

• Solides bases en C++, structures de données, profiling et optimisation.
• Connaissances en numérique/thermodynamique appréciées.
• Culture ingénierie logicielle (tests, CI, doc).

Qui développe vos compétences et construit votre parcours professionnel

Qui donne une possibilité d'être en télétravail

Qui prône la mixité et la diversité

Qui est acteur majeur de la recherche dans le nucléaire

Le CEA est un acteur engagé dans l’accueil, l’insertion et le maintien dans l’emploi des salariés en situation de handicap. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez également joindre tous documents justifiant de votre situation de handicap (RQTH, carte mobilité inclusion, pension d’invalidité, etc).

Localisation du poste

Critères candidat

Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Étudiant(e) en école d'ingénieurs ou en Master 2 (bac +5)