Implementation of surface-related multiple prediction problem on reconfigurable computer systems

Бесплатный доступ

The traditional methodology of computer-aided synthesis of parallel-pipeline programs for reconfigurable computer systems based on field programmable gate arrays (FPGAs) is aimed at the highest possible computer system performance, achieved on available hardware resource. Application of such an approach to real-time problems can lead to inefficient use of system hardware resource. Frequently, this fact leads to idle stand of occupied equipment and to higher requirements to power consumption, size and cost of the end product. We suggest a new methodology to synthesize of parallel-pipeline programs for solution of real-time computationally intensive problems. The methodology provides data processing having a specified rate which depends on a specified time interval. With the help of the developed methodology, it is possible to synthesize a problem computing structure, which requires the minimum hardware resource for the specified system performance. In order to illustrate the suggested methodology, we give the solution of the real-time surface-related multiple prediction problem. We evaluate various configurations of reconfigurable computer systems based on Xilinx Kintex UltraScale FPGAs.

Еще

Reconfigurable computer systems, field programmable gate array (fpga), surface-related multiple prediction (srmp), real-time problems

Короткий адрес: https://sciup.org/147232986

IDR: 147232986   |   DOI: 10.14529/mmp200106

Список литературы Implementation of surface-related multiple prediction problem on reconfigurable computer systems

  • Chu, P.P. RTL Hardware Design Using VHDL: Coding for Efficiency, Portability, and Scalability / P.P. Chu. - New York: John Wiley and Sons, 2006.
  • Nane, R. A Survey and Evaluation of FPGA High-Level Synthesis Tools / R. Nane, V.M. Sima, C. Pilato, J. Choi, B. Fort, A. Canis, Y.T. Chen, H. Hsiao, S. Brown // IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. - 2016. - V. 35, № 10. - P. 1591-1604.
  • Mitrion-c. - URL: http://mitc-openbio.sourceforge.net/ (дата обращения: 20.12.2018).
  • OpenCL Overview Development. - URL: https://www.khronos.org/opencl/ (дата обращения: 20.12.2018).
  • Каляев, А.В. Модульно-наращиваемые многопроцессорные системы со структурно-процедурной организацией вычислений / А.В. Каляев, И.И. Левин. - М.: Янус-К, 2003.
  • Левин, И.И. Программирование реконфигурируемых вычислительных узлов на языке colamo / И.И. Левин, А.И. Дордопуло, В.А. Гудков. - Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2016.
  • Каляев, И.А. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры / И.А. Каляев, И.И. Левин, Е.А. Семерников, В.И. Шмойлов. - Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2008.
  • Дордопуло, А.И. Методика сокращения аппаратных затрат в сложных системах при решении задач с существенно-переменной интенсивностью потоков данных / А.И. Дордопуло, Д.А. Сорокин // Известия ЮФУ. - 2012. - № 4. - C. 213-219.
  • Хмелевской, В.К. Геофизические методы исследования земной коры / В.К. Хмелевской. - Дубна: Международный университет природы, общества и человека, 1997.
  • Verschuur, D.J. Adaptive Surface-Related Multiple Elimination / D.J. Verschuur, A.J. Berkhout, C.P. Wapenaar // Geophysics. - 1992. - V. 9. - P. 1166-1177.
  • Berkhout, A.J. Estimation of Multiple Scattering by Iterative Inversion, Part I: Theoretical Considerations / A.J. Berkhout, D.J. Verschuur // Geophysics. - 1997. - V. 5. - P. 1586-1595.
  • Huang Xin-Wu. Surface-Related Multiple Prediction and Suppression Based on Data-Consistence: a Theoretical Study and Test / Huang Xin-Wu, Sun Chun-Yan, Niu Bin-Hua, Wang Huan-Di, Zeng Min-Shan.// Chinese Journal of Geophysics. - 2005. - V. 1. - P. 188-196.
  • Денисов, М.С. Методы подавления кратных волн в сейсморазведке. Часть 1 / М.С. Денисов, Д.Б. Фиников // Технологии сейсморазведки. - 2007. - № 1. - C. 5-16.
  • Курин, Е.А. Применение высокопроизводительных вычислительных систем в задаче подавления многократно отраженных волн-помех / Е.А. Курин, М.С. Денисов // Технологии сейсморазведки. - 2011. - № 4. - C. 35-40.
  • Verschuur, E. A Perspective on 3D Surface-Related Multiple Elimination / E. Verschuur, B. Dragoset, I. Moore, R. Bisley // Geophysics. - 2010. - V. 5. - P. 245-261.
  • UltraScale Architecture and Product Data Sheet: Overview. - URL: https://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds890-ultrascale-overview.pdf (дата обращения: 05.12.2018).
  • Performance and Resource Utilization for Floating-point v 7.1. - URL: https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/ru/floating-point.html (дата обращения: 06.05.2019).
  • Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Голд. - M.: Мир, 1978.
  • Семерников, Е.А. Конвейерный макропроцессор цифровой обработки сигналов со структурно-процедурной организацией вычислений / Е.А. Семерников, Ю.И. Доронченко // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2005. - № 8. - C. 49-55.
Еще
Статья научная