1. Введение
1.1. Актуальность темы
1.1.1. Перспективность РВС
1.1.2. Недостаточные уровни производительности
1.1.3. Актуальным является поиск решений пробелмы повышения производительности систем данного класса
1.2. Цели и задачи исследования
1.2.1. Цель - повышение производительности ИС РВС на основе методов системного и схемотехнического моделирования
1.2.2. Задачи
1.2.2.1. Без названия
1.2.3. Без названия
1.3. Предмет и объект исследований
1.4. Научная новизна
1.5. Практическая значимость
1.6. Положения выносимые на защиту
1.7. Аппробация
1.8. Публикации
1.9. Структура и объем
2. Основная часть
2.1. Глава 1. Анализ принципов посторения ИС РВС и выявление причин, ограничивающих их производительность
2.1.1. Детальный анализ РВС
2.1.1.1. Описание характеристик, преимуществ архитеткруы и т.д.
2.1.1.2. Обзор существующих архитектур - класс систолические потоковые многпроцессорные системы, ОВС, РВС, Мультикон, Минитера
2.1.2. Анализ факторов ограничивающих производительность ОВС
2.1.2.1. Структура процессорного элемента - функциональные возможности, реализация комплексных алгоритмов
2.1.2.2. Низкая эффективность использования аппаратных ресурсов вычислительной системы в случае реализации на ней алгоритмов вычислительной структуры типа выбор и повторение
2.1.2.3. Межпроцессорная коммутация РВС - топологии, преимущества, недостатки, проблемы, связанные с транзитом данных в активные ПЭ
2.1.2.4. Организация процесса загрузки конфигураций в ПЭ вычислительной системы
2.1.2.5. Выводы
2.1.2.6. Методы исследований - анализ схем РВС на основе системного моделирования
2.1.3. Выбор направлений исследований
2.1.4. Выводы
2.2. Глава 2. Методика анализа схем РВС. Решение проблемы ограниченного функционального спектра ПЭ РВС
2.2.1. Методика комплексного анализа РВС (оценка на основе относительной удельной производительности)
2.2.2. Средство системного, функционального и схемотехнического проектирования, моделирования и анализа схем РВС - описание блоков на метаязыке, позволяющем описание как на уровне простых логических блоков (регистр, сумматор, счетчик и т.д.), так и на уровне крупных функциональных блоков (модель памяти, операционные блоки и т.д.) позволяет структурное конструирование схем РВС относительно вычислительных алгортимов, а также проводить анализ схем как на схемотехническом, так и на системном уровне
2.2.3. Разработка структурной схемы ПЭ
2.2.3.1. Обоснование - с одной стороны эффективность определяется функциональными возможностями а с другой возможностями распараллеливания. По этой причине актуальной является задача разработки структурной схемы ПЭ которая с одной стороны имеет широкий функциональный набор, а с другой стороны имеет минимальную площадь в соответствии с принципами массово-параллельных вычислений (много простых процессоров)
2.2.3.2. Структурный анализ алгоритмов высокопараллельной обработки данных на примере одного (остальное в приложении), статистика функциональных операторов, требуемая функциональность, требования к архитектуре ПЭ
2.2.3.3. Выбор модели схемотехнической реализации операционного блока ПЭ
2.2.3.4. Структура МФУ
2.2.4. Выводы
2.3. Глава 3. Метод поддержки альтернативных вычислений на ИС РВС
2.3.1. Обоснование эффективное отображение графов на аппаратуру - параллелизм на уровне алгоритмов
2.3.2. Типы вычислительных структур Конкатенация, Выбор, Повторение
2.3.3. Суть метода, схемотехническая реализация метода поддержки альтернативных вычислений
2.3.4. Сравнение базового и модифицированного вариантов
2.3.5. Выводы
2.4. Глава 4. Решение проблемы простоя системы, связанного с транзитом данных. Оптимизированная топология межпроцессорных связей ИС РВС
2.4.1. Обоснование актуальности проблемы
2.4.2. Исследование зависимости времени простоя системы от количество активных задач и типа их размещения на аппаратуре ИС РВС
2.4.3. Сравнение стандартных типов топологий системы межсоединений - решетчатая, тор, гиперкуб, выбор наиболее оптимального типа для ИС РВС
2.4.4. Решение проблемы длиных связей двумерного тора - чередование
2.4.5. Моделирование схем РВС с различными топологиям типа тор - тор2, тор3, тор4, то5. тор6, выбор оптимальной топологии
2.4.6. Выводы
2.5. Глава 5. Метод обеспечения динамической частичной реконфигурируемости аппаратуры ИС РВС
2.5.1. Обоснование актуальности проблемы
2.5.2. Описание процесса загрузки конфигурационных настроек
2.5.3. Описание предлагаемого технического решения - введение индивидуальных сигналов, задающих режим работы ПЭ, введение системы адресации, глобальных конфигурационных шин
2.5.4. Выводы
2.6. Глава 6. Метод программно-аппаратной верификации схем РВС
2.6.1. Обоснование создания программно-аппаратного комплекса
2.6.2. Описание маршрута верификации схем РВС
2.6.3. Аппробация в прототипе ПЛИС
2.6.4. Выводы