И.А.Каляев, И.И.Левин, Е.А.Семерников, В.И.Шмойлов. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры

В 2008 году в издательстве ЮНЦ РАН вышла книга: И.А.Каляев, И.И.Левин, Е.А.Семерников, В.И.Шмойлов
"Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры"
(тираж 400 экземпляров, 320 страниц).

Скачать: PDF (7.5 Мбайт).

В книге рассматриваются реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры. Излагаются общие принципы построения вычислительных структур данного класса, описывается реализация реконфигурируемых мультиконвейерных структур на однородных вычислительных средах и программируемых логических интегральных схемах высокой степени интеграции. Разработанная система программного обеспечения реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур позволяет приблизить процесс их программирования к программированию традиционных многопроцессорных вычислительных систем.

Для научных сотрудников, инженеров и аспирантов, а также студентов, специализирующихся в области высокопроизводительных вычислительных систем.

  • Предисловие
  • Введение
  • Глава 1. Принципы организации реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур
  • 1.1. Проблема производительности многопроцессорных систем
  • 1.2. Потоковые задачи и способы их решения
  • 1.3. Принципы мультиконвейерной обработки потока данных
  • 1.4. Мультимикро- и мультимакроконвейерные вычислительные структуры
  • 1.5. Структурно-процедурный способ организации мультиконвейерных вычислений
  • Глава 2. Мультимикроконвейерные вычислительные структуры на однородных средах
  • 2.1. Архитектура однородной вычислительной среды
  • 2.2. Организация вычислительного процесса в ОВС
  • 2.3. Математическая модель ОВС
  • 2.4. Синтез спецпроцессоров в среде
  • 2.5. Структура микропрограммного обеспечения
  • 2.6. Процесс настройки поля ОВС
  • 2.7. Программирование однородных сред
  • 2.7.1. Образование и использование констант
  • 2.7.2. Внешняя подача констант в спецпроцессор
  • 2.7.3. Форматы операндов
  • 2.7.4. Спецпроцессоры арифметических и логических операций
  • 2.8. Решение прикладных задач на ОВС
  • 2.8.1. Задача обработки изображений
  • 2.8.2. Реализация цифровых фильтров в поле ОВС
  • 2.9. Аппаратная реализация мультиконвейерных структур на ОВС
  • 2.10. О перспективах развития однородных вычислительных сред
  • Глава 3. Структурно-процедурная организация вычислений в мультиконвейерных структурах
  • 3.1. Принципы функционирования мультиконвейерных вычислительных структур
  • 3.2. Преобразование информационных графов в структурно-процедурные программы
  • 3.3. Преобразование задачи в структурно-процедурную форму
  • 3.4. Преобразование функционально-регулярных информационных графов
  • 3.5. Преобразование в кадровую форму решения задачи Пуассона
  • 3.6. Преобразование в структурно-процедурную форму + информационных графов нерегулярной структуры
  • 3.7. Структурно-процедурная реализация задачи трассировки
  • Глава 4. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры на основе ПЛИС
  • 4.1. Модульно-наращиваемая реализация реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур
  • 4.2. Элементная база реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур
  • 4.2.1. Заказные СБИС
  • 4.2.2. Базовые матричные кристаллы
  • 4.2.3. Системы-на-кристалле
  • 4.2.4. Программируемые логические интегральные схемы
  • 4.3. Принципы построения базовых модулей реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур на основе ПЛИС
  • 4.4. Реализация базовых модулей реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур на основе ПЛИС
  • 4.4.1. Структуры базовых модулей первого поколения
  • 4.4.2. Структуры базовых модулей второго поколения
  • 4.4.3. Базовые модули третьего поколения
  • 4.4.3.1. Базовый модуль третьего поколения 16V4-50
  • 4.4.3.2. Базовый модуль для решения задач цифровой обработки сигналов
  • 4.4.3.3. Базовый модуль 4V4-25 малогабаритного ускорителя персонального компьютера
  • 4.4.4. Базовые модули перспективных разработок
  • 4.4.4.1. Структура базового модуля высокопроизводительных систем
  • Глава 5. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры с макрообъектной архитектурой
  • 5.1. Принципы построения реконфигурируемых вычислительных структур на основе макрообъектной архитектуры
  • 5.2. Обобщение структуры макрообъекта
  • 5.3. Вычислительные блоки макрообъектов
  • 5.3.1. Представление данных в макропроцессоре
  • 5.3.2. Обобщенная структурная схема функциональных узлов с плавающей запятой
  • 5.3.3. Функциональный узел сложения чисел с плавающей запятой
  • 5.3.4. Функциональный узел умножения чисел с плавающей запятой
  • 5.4. Макрообъект для решения задач математической физики сеточными методами
  • 5.5. Пример решения задачи математической физики с помощью макрообъекта
  • 5.6. Макрообъект для решения задач цифровой обработки сигналов
  • 5.7. Макрообъект для решения задач линейной алгебры
  • 5.7.1. Структура макрообъекта для решения задач линейной алгебры
  • 5.7.2. Реализация алгоритма решения СЛАУ методом Гаусса
  • 5.8. Универсальный макрообъект
  • 5.8.1. Структура макропроцессора
  • 5.8.2. Макропроцессор с каскадной коммутационной структурой
  • 5.8.3. Каскадный коммутатор макропроцессора
  • 5.8.4. Элементарный процессор
  • 5.8.5. Блок команд макропроцессора
  • 5.8.6. Блок операндов
  • Глава 6. Системное математическое обеспечение реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур
  • 6.1. Структура системного математического обеспечения
  • 6.2. Язык ассемблер
  • 6.2.1. Общие сведения
  • 6.2.2. Элементы языка
  • 6.2.3. Программирование распределенной памяти
  • 6.2.4. Операторы управления
  • 6.2.5. Внешние операторы контроллера распределенной памяти
  • 6.3. Язык параллельного программирования высокого уровня COLAMO
  • 6.4. Среда проектирования параллельно-конвейерных программ
  • Послесловие
  • Литература
  • Предметный указатель

© Лаборатория Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ