Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

Реконфигурируемая вычислительная модульная система

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-137-152

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Реконфигурируемая вычислительная система имеет вычислительные комплексы и специализированные ЭВМ, которые используются при решении задач векторной и матричной алгебры, распознавания образов. Различают матричные и ассоциативные системы, нейронные сети. Матричные вычислительные системы состоят из множества процессорных элементов, соединенных через коммутационное устройство с многомодульной памятью. Они предназначены для решения задач над векторами, матрицами и массивами данных. Ассоциативные системы содержат большое число операционных устройств, способных одновременно вести обработку нескольких потоков данных. Нейронные сети и нейрокомпьютеры имеют высокую производительность при решении задач экспертных систем, распознавания образов за счет параллельной обработки нейросети.

Методы. Построен информационный граф вычислительного процесса модульной системы с перестраиваемой структурой. Разработаны структурные и функциональные схемы, алгоритмы, реализующие построение специализированных модулей для выполнения арифметических и логических операций, поисковых операций и функций замены вхождений в обрабатываемых словах. Разработано программное обеспечение моделирования работы арифметико-символьного процессора, специализированных вычислительных модулей, систем коммутаций.

Результаты. Разработана структурная схема реконфигурируемой вычислительной модульной системы, которая состоит из совместимых функциональных модулей, она способна к статической и динамической реконфигурации, имеет параллельную структуру соединения процессора и вычислительных модулей за счет использования интерфейсных каналов. Система состоит из арифметико-символьного процессора, специализированных вычислительных модулей и систем коммутаций, выполняет специфические задачи символьной обработки информации, арифметические и логические операции.

Заключение. Системы с перестраиваемой структурой представляют собой высокопроизводительные и высоконадежные вычислительные системы, которые состоят из объединенных процессоров в многомашинные и многопроцессорные комплексы. Перестраиваемость структуры обеспечивает высокую производительность системы за счет ее адаптации к вычислительным процессам и составу обрабатываемых задач.

Об авторе

С. С. Шевелев
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Сергей Степанович Шевелев, кандидат технических наук, доцент


Список литературы

1. Хорошевский В.Г. Архитектура вычислительных систем. М., 2008. 520 с.

2. Гузик В.Ф., Каляев И.А., Левин И.И. Реконфигурируемые вычислительные системы. Таганрог.: Южный федеральный университет, 2016. 472 с.

3. Пат. 2453910 Рос. Федерация Вычислительная открытая развиваемая асинхронная модульная система ВОРАМС / Шевелев С.С.; № 2009113184/08 заявл. 08.04.2009; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17. 81 с.

4. Хокни Р., Джессхоуп К. Параллельные ЭВМ. Архитектура, программирование и алгоритмы. М.: Радио и связь, 1986. 392 с.

5. Шевелев С.С. Вычислительная открытая развиваемая асинхронная модульная система // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы СанктПетербургского государственного политехнического университета. 2013. № 4. С. 86-92.

6. Шевелев С.С. Устройство параллельного поиска и замены вхождений в обрабатываемых словах // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. №4 (43). С. 32-36.

7. Пат. 2223538 Рос. Федерация Устройство сортировки слов. Шевелев С.С; № 2002109134/09/ заявл. 08.04.2002; опубл. 10.02.2004, Бюл. № 4.

8. Шевелев С.С., Лопин В.Н. Система взаимораспределения ресурсов // Известия Курского государственного технического университета. 2008. №1 (22). С. 74– 78.

9. Пат. 2453900 Рос. Федерация. Параллельный сумматор-вычитатель в троичной системе счисления на нейронах. Шевелев С.С. № 2010108106/08/; заявл. 04.03.2010; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17.

10. Пат. 2382396 Рос. Федерация. Устройство сортировки информации методом преобразования данных в адрес. Шевелев С.С., Кобелев В.Н., Шевелева Е. С., Солодовников Ф.М. № 2008112463/09/; заявл. 31.03.2008; опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5.

11. Каляев И.А., Левин И.И., Семерников Е.А. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры. Ростов н/Д.: Изд-во ЮНЦ РАН, 2008. 320 с.


Для цитирования:


Шевелев С.С. Реконфигурируемая вычислительная модульная система. Известия Юго-Западного государственного университета. 2019;23(2):137-152. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-137-152

For citation:


Schevelev S.S. Reconfigurable Modular Computing System. Proceedings of the Southwest State University. 2019;23(2):137-152. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-137-152

Просмотров: 41


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)