Структурная схема БВМ ОВС

51

Таким образом, вычислительную систему из одних БВМ ОВС можно

расширять посредством соединения плат управления отдельных БВМ

ОВС между собой через узел управления и загрузки и дополнительные

буферные памяти.

Дополнительная буферная память может быть выполнена как обычное ОЗУ

или в виде набора регистров, являющегося FIFO-буфером.

Аппаратная реализация таких связей между БВМ ОВС не представляется

сложной, т.к. данные передаются в одном направлении из предыдущего блока ОВС

в последующий для буферизации.

Обработка принятых данных последующим блоком ОВС начнется после

завершения обработки данных предыдущим. Управляющая программа

должна для организации такой связи скоммутировать информационную

шину выходов данных матрицы не в память хранения данных своей платы

управления, а в дополнительную буферную память следующей платы

управления (блока ОВС). Работа по этой специализированной сети включает

передачу результата из памяти хранения данных платы управления в

оперативную память БВМ ОВС,

передачу данных между БВМ ОВС по системной сети,

передачу данных из оперативной памяти последующего БВМ ОВС в память

хранения данных платы управления.

Преимущества матрицы ОВС

52

Рассмотрим подробнее преимущества матрицы ОВС.

Матрица ОВС теоретически является одним из самых

эффективных методов решения специализированных задач.

Она может обеспечить конкретной задаче быстродействие,

недостижимое для большинства многопроцессорных архитектур.

Особенностью ОВС является то, что она является устройством

конвейерного типа, ступенями которого являются процессорные

элементы, используемые в вычислительном алгоритме.

Все элементы матрицы имеют единую синхронизацию.

Матрица имеет достаточно большое время для получения результата

(многоступенчатый конвейер), но при этом сравнительно небольшое

время между последовательными выдачами результатов работы.

Это происходит из-за того, что значительное количество

промежуточных значений обрабатывается на разных ступенях

конвейера.

Теоретически считывание входного потока данных из памяти

может происходить с частотой работы памяти.

Преимущества матрицы ОВС

53

Процессорные элементы могут быть реализованы как на

программируемых логических схемах (ПЛИС), так и на БИС

заказной технологии с системой команд для программирования

выполняемых функций.

При этом для работы на высокой частоте синхронизации и

выполнении операций за один такт необходимо ограничить

разрядность выполняемых операций, выбрать полный набор

команд и реализовать их аппаратным способом.

Преимущества матрицы ОВС

54

Преимуществом СБИС является также то, что при создании

программы работы процессорного элемента СБИС используется

графический макроассемблер, с помощью которого можно

задавать конфигурацию процессорного элемента, выполняемую

им команду и т.д.

Для настройки ПЛИС используется языки электронного

проектирования VHDL или VERILOG, использование которых для

программирования функций ПЛИС гораздо сложнее.

Малое количество связей между БИСами процессорных элементов,

простая цоколевка позволяет изготавливать несложные, недорогие

платы.

Поэтому стоимость изготовления высокопроизводительной ОВС с

многоступенчатым конвейером является относительно невысокой.

Предпосылки для развития ОВС семейства «СКИФ»

55

Востребованность работ по развитию в странах Союзного

государства направления суперкомпьютерных технологий

определяется их отставанием от ведущих мировых держав в

развитии и применении важнейших наукоемких информационных

технологий, нацеленных на решение сложных задач

машиностроения, биотехнологии, геологоразведки, контроля

окружающей среды, транспорта и связи, государственных,

коммерческих, военных и других приложений.

Программные же и аппаратные компоненты наукоемких

информационных технологий, разработанные западными фирмами, из-

за своей высокой цены недоступны подавляющему большинству

белорусских промышленных предприятий. Это оборачивается

невозможностью создания современной конкурентоспособной на

внутреннем и внешнем рынках продукции как гражданского, так и

оборонного назначения.