Статья

Название статьи ОЦЕНКИ УСКОРЕНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ ГИБРИДНЫМИ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫМИ СИСТЕМАМИ
Автор С.А. Степаненко
Рубрика РАЗДЕЛ I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ, АРХИТЕКТУРА И АППАРАТНАЯ БАЗА СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ
Месяц, год 12, 2014
Индекс УДК 519.6
DOI
Аннотация Получены оценки ускорения, которое может быть достигнуто реконфигурируемой гибридной вычислительной системой, содержащей фиксированные количества процессорных ядер и ускорителей, и средства коммутации, позволяющие варьировать соединениями ядер и ускорителей. Сформулированы критерии достижения максимального ускорения при заданных значениях первичных параметров вычислительного процесса. В отличие от реконфигурируемых систем на FPGA, исследуемые в этой работе, содержат лишь две компоненты – MIMD-компоненту – совокупность ядер универсального процессора, и SIMD-компоненту – совокупность арифметических ускорителей. Ограничение типов компонент этими двумя вычислительными структурами позволяет существенно упростить алгоритм декомпозиции и реконфигурации. В частности, он сводится к коммутируемому (аппаратно или программно) соединению процессорных ядер и ускорителей, реализуемого на основе анализа значений первичных параметров вычислительного процесса. Полученные соотношения показывают, что при выполнении определенных условий, применение реконфигурации позволяет по сравнению с нереконфигурируемыми структурами существенно, но не более чем вдвое ускорить процесс вычисления гибридными системами. Производителями вычислительных средств освоен выпуск систем, структурно идентичных исследованным в этой работе. Применение предложенных средств позволяет повысить эффективность вычислительных систем.

Скачать в PDF

Ключевые слова Гибридные вычислительные системы; MIMD-компонент; SIMD-компонент; реконфигурируемые системы.
Библиографический список 1. Степаненко С.А. Оценки ускорения вычислений гибридными системами // Пленарные доклады Пятой Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи
управления» PACO 2010. Москва, 26–28 октября 2010 г. – М.: Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2010. – С. 61-71.
2. Каляев И.А., Левин И.И. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные системы для решения потоковых задач обработки информации и управления // Пленарные доклады Пятой Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» РАСО 2010. Москва, 26–28 октября, 2010 г. – М.: Институт проблем
управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2010. – С. 23-38.
3. Bondalapati K., Prasanna V.K. Reconfigurable Computing Systems // Proc. IEEE. – 2002. – Vol. 90, № 7. – С. 1201-1217.
4. Степаненко С.А. Способ определения структуры гибридной вычислительной системы. Патент РФ № 2436151 на изобретение.
5. Oak Ridge changes Jaguar's spots from CPUs to GPUs. Режим доступа:
http://www.theregister.co.uk/2011/10/11/oak_ridge_cray_ nvidia_titan/.
6. Цилькер Б.Я., С.А.Орлов. Организация ЭВМ и систем. – СПб., 2004. – 668 c.
7. http://content.dell.com/us/en/gen/spredir.ashx/solutions/poweredge-c410x-thinkers.

Comments are closed.