Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов синтеза временных диаграмм конвейерных структур ЭВМ Кульков, Георгий Борисович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кульков, Георгий Борисович. Разработка методов синтеза временных диаграмм конвейерных структур ЭВМ : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.13.- Москва, 1994.- 17 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы. Решение задач, связанных с многими областями деятельности человека,,например, такими как ядерная физика, метеорология, радиолокация, автоматизация проектирования, распознавание образов, моделирование сложных объектов требует постоянного повышения производительности ЭВМ. Наряду с ростом быстродействия элементной базы, увеличение производительности ЭВМ достигается за счет совмещения выполнения операций.

Известны два основных метода совмещения выполнения операций: параллелизм и конвейеризация. В большинстве современных ЭВМ независимо от преобладания в структуре параллелизма или конвейеризации на схемотехническом уровне, как правило, используется конвейеризация. Именно рассмотрению конвейерных структур на схемотехническом уровне в диссертации уделяется основное внимание. Одной из сложнейших и важнейших задач проектирования ЭВМ, включащих конвейерные структуры, является синтез временной диаграммы. Сложность этой задачи' объясняется тем, что в ЭВМ выполняется несколько операций одновременно и требуется обеспечить их скоорданированность -правильную последовательность .и отсутствие взаимных помех. Важность синтеза объясняется тем, что именно временная диаграмма определяет скорость обработки в ЭВМ.

Настоящая работа ставит своей целью разработку методов синтеза временных диаграмм в конвейерных структурах ЭВМ, обеспечиващих достижение максимального быстродействия.

В связи с поставленной целью автором выделены следующие основные задачи:

  1. Создание моделей конвейерных структур с многофазной временной диаграммой.

  2. Разработка методов синтеза многофазных временных диаграмм, обеспечивающих максимальную производительность конвейерных структур.

  3. Исследование особенностей взаимодействия высокопроизводительного микропроцессора с памятью и создание модели их конвейерного взаимодействия.

  4. Синтез временной диаграммы, обеспечивающей максимальную пропускную способность, взаимодействия высокопроизводительного микропроцессора с динамической

памятью.

Методы исследования. Теоретические исследования диссертационной работы основывались на использовании теории вероятностей и линейного программирования.

Основные научные результата:

  1. Предложен алгебраический метод синтеза временной диаграммы в конвейерных структурах ЭВМ.

  2. Разработана модель конвейерной структуры с многофазной временной диаграммой - многоступенчатый многофункциональный конвейер (МЖ). Для синтеза временной диаграммы ММК применен алгебраический метод.

  3. Разработан метод оценки такта конвейерной структуры с моделью ММК на основе теории вероятностей.

  4. Предложен метод синтеза многофазных временных диаграмм в' конвейерных структурах на' основе математического аппарата линейного программирования. Разработана методика использования предложенного метода.

  5. Разработана модель конвейерного взаимодействия высокопроизводительного микропроцессора с динамической памятью для синтеза временных диаграмм методом линейного программирования.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

  1. Методом на основе линейного программирования синтезированы временные диаграммы для различных схем конвейерного взаимодействия микропроцессора Intel 80860XR и динамической памяти. Синтезированные временные диаграммы использованы при проектировании и наладке транспьютерного модуля ВМ106 на базе микропроцессора Intel80860XR.

  2. Для решения подзадач метода синтеза временных диаграмм на основе линейного программирования адаптирована программа для ПЭВМ, реализующая метод обратной матрицы.

Реализация результатов работы. Изготовлен и налажен образец супер-ЭВМ с архитектурой MIMD и наращиваемой мощностью, процессорным элементом которой является транспьютерный модуль ВМ106 (функциональный аналог ТТМ100 и ТТМ110 фирмы Transtech Parallel Systems - Великобритания) на базе микропроцессора Intel8Q860XR.

Внедрение. Методы синтеза временных диаграмм в конвейерных структурах внедрены в эксплуатацию в НИМ "КВАНТ" и

используются при проектировании высокопроизводительных ЭВМ, Модули ВМ106, внедрены в в/ч 71187 и Институте прикладной математики им.Келдыша РАН.

Аппробация работы. Основные результаты т,-..работы докладывались на III конференции Российской1 Транспьютерной Ассоциации, Домодедово, 1993 г.

Публикации Основные результаты изложены в 8 печатных работах.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 134 страницы, содержит 31 рисунок и 7 таблиц.