Details
| Title | Разработка и апробация методики проектирования и оптимизации аппаратно-программных реконфигурируемых устройств на базе СБИС ПЛ для создания гетерогенных суперкомпьютерных вычислительных систем: научный доклад: направление подготовки 09.06.01 «Информатика и вычислительная техника» ; направленность 09.06.01_03 «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления» = Research and development of hardware-reconfigurable computing devices design and optimization methodology for heterogeneous supercomputing systems |
|---|---|
| Creators | Киселев Иван Олегович |
| Scientific adviser | Антонов Александр Петрович |
| Organization | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и технологий |
| Imprint | Санкт-Петербург, 2021 |
| Collection | Научные работы аспирантов/докторантов ; Общая коллекция |
| Subjects | Вычислительные системы ; суперкомпьютер ; реконфигурируемые вычислители ; оптимизация ; эффективная производительность ; пиковая производительность ; программируемая логика ; распределенные системы ; supercomputer ; reconfigurable accelerators ; optimization ; effective performance ; peak performance ; programmable logic ; distributed systems |
| UDC | 004.7 |
| Document type | Scientific report |
| Language | Russian |
| Level of education | Graduate student |
| Speciality code (FGOS) | 09.06.01 |
| Speciality group (FGOS) | 090000 - Информатика и вычислительная техника |
| DOI | 10.18720/SPBPU/6/2021/vn21-123 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование) |
| Record key | ru\spstu\vkr\15992 |
| Record create date | 1/17/2022 |
Современные суперкомпьютерные вычислительные системы на практике показывают низкую реальную производительность и энергоэффективность. Это связано с тем, что теоретическая пиковая, производительность наращивается за счет увеличения количества вычислительных блоков, а алгоритм решаемой задачи необходимо подстраивать под фиксированную архитектуру суперкомпьютерной системы. Аппаратно-реконфигурируемые вычислительные системы позволяют динамически перестраивать структуру вычислителей, подстраивая их под решаемую задачу. Это позволяет достигать пиковой производительности на широком классе задач, а также значительно сократить энергопотребление. В представленном исследовании рассмотрены принципы построения реконфигурируемых вычислительных систем, предлагается инновационная архитектура суперкомпьютерной системы. Так же в ходе исследования разработаны и апробированы на практических задачах аппаратно-программные средства построения реконфигурируемой суперкомпьютерной системы.
Modern supercomputing systems show low actual performance and are not energy-efficient. The cause is that peak performance is acheived by means of increasing the number of computation nodes and the algorithm has to be optimized to fit the hardware architecture. The “right” approach is to use reconfigurable computing, when hardware is reconfiguring to fit the algorithm. It can narrow the gap between real and peak performance and significantly lower power consumption. In this research we studied the principles of hardware-reconfigurable computing systems and presented our own high-performance reconfigurable computer architecture. During the research we developed hardware and software means to build our reconfigurable computer system.
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
- Разработка вычислителя RHA_4x
- Разработка вычислителя URC_X3
- Разработка вычислителя URC_A5
- Разработка вычислителя Recorder
- Разработка микровычислителя для обучения специалистов
- Сравнительный анализ разработанных реконфигурируемых вычислителей с аналогами
- Пакет поддержки платформы OpenCL
- Создание инструментального ПО для низкоуровневых приложений
- Разработка модуля для нагрузочного тестирования
- Разработка архитектуры системы
- Модель работы с данными
Access count: 42
Last 30 days: 42