Введение к работе
Актуальность исследования. Одной из основных тенденций звития вычислительной техники в настоящее вреия является зработка и исследование различных параллельных вычислительных стем (ПВС) в рамках проектов создания ЭВМ новых поколений, еличение производительности и быстродействия вычислительных стем возможно за счет увеличения быстродействия отдельных тройств, а такхе за счет увеличения числа параллельно ботающих устройств. Первый подход имеет ограничения улучшения рактеристик вычислительных систем, связанные о физическими раничениями на скорость переработки информации. Второй подход увеличение быстродействия и производительности за счет числа раллельно работающих устройств (процессоров, блоков памяти, тройств ввода/^вывода) представляется наиболее перспективнім, настоящее время разработано много различных архитектур раллельных вычислительных систем (ПВО. При современном овне развития технологии СБИС реальними становятся системы, еввше десятки тысяч таких устройств. В этих системах на эрой план отходит проблема передачи информации между эцессором и памятью, так как каждое вычислительное устройство гет иметь свое локальнул память, и для всей система в целом гок информации между процессорами и их блоками памяти может гь достаточно велик. На первый план выдвигается проблема эедачи информации между отдельными, параллельно протекающими шслительными процессами, т.е. проблема коммуникации. Активность ГОС начинает зависеть в первую очередь от ікости и эффективности средств коммуникации. Во многих ГШС в іестве таких средств, используотся коммутационные схемы С КС) -ройства специально предназначенные для реализации ібходимнх связей или каналов передачи информации. Такие ПВС [учили название систем с программируемой или динамической :итектурой.
За последние десятилетия разработано значительное число личных КС. Однако ни одна из известных КС не удовлетворяет ностьп требованиям разработчиков ПВС. Поэтому актуальними яются разработки и исследования новых типов КС.
Цель и задачи диссертационной работы.Целью диссертационной работы является разработка и исследование новых типої ординарных и неординарных КС пространственной коммутации, работавших в пачечзюм рейте с децентрализованной настройкой. I соответствии с поставленной целью в ходе исследования решалнсі следупзше задачи:
- анализ существующих КС и режимов коммутации;
- разработка и исследование новых типов схем: частично
сортирующих, обратно сортирующих и разделяющих;
разработка и исследование новых типов неблокирующих в широко» смысле коммутационных схем с децентрализованной настройкой;
сравнение новых схем с известными.
Методы исследования. В работе использованы методы теориї коммутационных схем, теории конечных автоматов, теориї множеств.
Научная новизна работы состоит в следующем:
введены новые типы КС; частично сортирующие, обратн< сортирующие и разделяющие;
введены новые типы самонастраивающихся коммутационньп элементов СКЭЗ;
- разработана теория, позволяющая получать новые типы КС и:
известных сортирующих схем;
- разработана теория, позволяющая получать новые типі
неблокирующих в широком смысле ординарных и неординарных КС
работающих в пачечном режиме коммутации с децентрализованно
настройкой из частично сортирующих, обратно сортирующих :
разделяющих схем.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Практическая значимость исследования состоит в том, чт разработанные новые типы КС обладают уникальным сочетание свойств и имеют в ряде случаев лучшие оценки сложности времени настройки, чем известные схемы. При больших значення числа входов/выходов новые схемы экономичнее по числ используемых' коммутационных элементов, чем известны сопоставимые с ними схемы. Результаты исследований использован в международном проекте "ПАМИР" (ВЦ АН СССР, Международна
Зазовая лаборатория по искусственному интеллекту при НТК САН), в райках которого они проводились.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на 14-ом Симпозиуме Словацкого кибернетического общества при Словацкой Академии заук "Кибернетика и информатика" СЧССР, Зуберец, 1989), на Международной научно-технической конференции СЧССР, Орно, 1988), на Всесоюзной семинаре "ЭВМ новых поколений и іерспективя их использования в народном хозяйстве" С Москва, 19893, на Международной конференции по комплексным научным проектам КНП-1 и КНП-2 СЧССР, Сыоленице, 1986), на семинарах <еадународной базовой лаборатории по искусственному интеллекту іри ОТК САН СЧССР), ШШ АН СССР, ИПС АН СССР, отдела Проблей искусственного интеллекта ВЦ АН СССР.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы [зложены в пяти печатных работах и в одном отчете. Список работ [риводится в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит з введения, четырех глав и заклвчекия, содержащих 164 страницы іашинописного текста, 51 рисунок, 18 таблиц. Список литературы ключает 74 наименования.