РУсскоязычный Архив Электронных СТатей периодических изданий
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки/2013/№ 3/

Организация параллельно-конвейерной СБИС-структуры с реконфигурируемой микроядерной архитектурой

В настоящее время мощности новых суперкомпьютеров наращиваются постоянно. Высокопроизводительные вычисления применяются для обеспечения растущих запросов науки, техники, экономики, веб-сервисов, энергетики, геофизики и многих других. Для подобных проектов отрабатываются многие инновационные решения повышения производительности, новые пути преодоления существующих ограничений, особенно в отношении энергопотребления. Решением задачи повышения скорости вычислений в арифметико-логическом устройстве при приемлемых аппаратных затратах является построение такого арифметико-логического устройства, операционная часть которых представляет собой универсальное вычислительное пространство, перестраиваемое для выполнения конвейерно-параллельной обработки различных арифметико-логических операций. Цель работы состоит в исследовании и разработке способов выполнения арифметических операций с фиксированной точкой в базисе модулярной арифметики и способов их реализации в однородных параллельно-конвейерных СБИС-структурах с реконфигурируемой микроядерной архитектурой.

Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
И. П. Осинин, В. С. Князьков ОРГАНИЗАЦИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНО-КОНВЕЙЕРНОЙ СБИС-СТРУКТУРЫ С РЕКОНФИГУРИРУЕМОЙ МИКРОЯДЕРНОЙ АРХИТЕКТУРОЙ Аннотация. <...> В настоящее время мощности новых суперкомпьютеров наращиваются постоянно. <...> Решением задачи повышения скорости вычислений в арифметико-логическом устройстве при приемлемых аппаратных затратах является построение такого арифметико-логического устройства, операционная часть которых представляет собой универсальное вычислительное пространство, перестраиваемое для выполнения конвейерно-параллельной обработки различных арифметико-логических операций. <...> Цель работы состоит в исследовании и разработке способов выполнения арифметических операций с фиксированной точкой в базисе модулярной арифметики и способов их реализации в однородных параллельно-конвейерных СБИС-структурах с реконфигурируемой микроядерной архитектурой. <...> В результате проведенной оценки эффективности предлагаемого арифметического устройства установлено, что при одинаковых аппаратурных затратах скорость вычислений в системе остаточных классов (СОК) после заполнения m + 1 ступеней конвейера будет в n/(m + 1) раз выше для операций сложения и вычитания и в n2/(m + 1) раз выше для операций умножения и деления по сравнению с позиционной системой счисления, где n – разрядность операндов, m – разрядность оснований СОК. <...> Выполнение арифметических операций в предложенных устройствах, построенных на базе системы остаточных классов, выгодно отличается от своих позиционных аналогов. <...> При этом показано, что максимальное распараллеливание арифметических операций возможно при параллельно-конвейерном режиме обработки данных с помощью однородной вычислительной среды. <...> В этом случае скорость выполнения таких арифметических операций, как сложение, вычитание, умножение и деление нацело, не зависит от разрядности операндов и сводится к времени срабатывания ячейки однородной вычислительной среды <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности

Похожие документы: