ТЕХНОЛОГИИ

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