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.