Современные и перспективные высокопроизводительные вычислительные системы с реконфигурируемой архитектурой
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 3 т.4, 2015 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются архитектура и сравнительные технические характеристики реконфигурируемых вычислительных систем (РВС) на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) семейства Xilinx Virtex-7: вычислительных модулей 24V7-750 и «Тайгета», устанавливаемых в вычислительный шкаф, и реконфигурируемого вычислительного блока «Калеано» для настольного использования. Рассматриваются также архитектура и компоновка РВС нового поколения на основе жидкостного охлаждения, приводятся результаты расчетов и макетирования основных технических решений. Рассматриваются технологии решения прикладных задач с помощью комплекса средств разработки прикладного программного обеспечения. РВС нового поколения на основе жидкостного охлаждения позволяют достичь производительности 1 Пфлопс в стандартном вычислительном шкафу высотой 47U при потребляемой мощности 150 кВт, обеспечивая, тем самым, существенное преимущество по таким технико-экономическим параметрам, как реальная и удельная производительность, энергоэффективность, массогабаритные характеристики и другим по сравнению с аналогичными системами.
Похожие статьи в разделе Программные средства
Короткий адрес: https://sciup.org/147160568
IDS: 147160568 | УДК: 004.43 | DOI: 10.14529/cmse150303
Modern and next-generation high-performance computer systems with reconfigurable architecture
The paper covers the architecture and comparative specifications of reconfigurable computer systems (RCS) based on FPGAs of Xilinx Virtex-7 family: the computational modules 24V7-750 and Taygeta, which can be placed into a computational rack, and the reconfigurable desktop computational block Celaeno. Besides, the paper covers the architecture and assembly of the next-generation RCS based on liquid cooling, the results of prototyping of principal engineering solutions. The technology of implementation of applied tasks using the application development suit is considered. The next-generation RCS based on liquid cooling provide the performance up to 1 PFlops in a standard 47U computational rack with power consumption of 150 kWatts. It has a significant advantage of such technical and economical parameters as real and specific performance, power efficiency, mass and dimension parameters, etc. in comparison with other similar systems.
Список литературы Современные и перспективные высокопроизводительные вычислительные системы с реконфигурируемой архитектурой
- Каляев, И.А. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры/И.А. Каляев, И.И. Левин, Е.А. Семерников, В.И. Шмойлов; под общ. ред. И.А. Каляева/Изд. 2-е, перераб. и доп./Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. -344 с.
- Левин, И.И. Реконфигурируемые вычислительные системы с открытой масштабируемой архитектурой/И.И. Левин//Параллельные вычисления и задачи управления: Труды Пятой Международной конференции PACO’2010 (Москва, 26 октября -28 октября 2010 г.). -М.: Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2010. -С. 83-95.
- Зотов, В.Ю. Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в САПР WebPACK ISE/В.Ю. Зотов -М.: Горячая линия-Телеком. 2003. -624 с
- Quartus II Handbook Version 10.1 Volume 1: Design and Synthesis. Altera Corporation 2010.
- Libero IDE v9.1 User’s Guide. Actel Corporation 2010.
- Тарасов, И. Проектирование для ПЛИС Xilinx с применением языков высокого уровня в среде Vivado HLS/И. Тарасов//Компоненты и технологии, 2013. -№ 12. -С. 33-36.
- http://www.mitrionics.com/(дата обращения 07.04.2015)
- Kalyaev, I.A. Reconfigurable Computer Systems Based on Virtex-6 and Virtex-7 FPGAs/I.A. Kalyaev, I.I. Levin, A.I. Dordopulo, L.M. Slasten//IFAC Proceedings Volumes, Programmable Devices and Embedded Systems. -Vol. 12, Рart № 1, 2013. -Р. 210-214. DOI: DOI: 10.3182/20130925-3-cz-3023.00009
- Kalyaev, Igor A. FPGA-based Reconfigurable Computer Systems/Igor A. Kalyaev, Ilya I. Levin, Alexey I. Dordopulo, Liuba M. Slasten//Science and Information Conference (SAI) (London, UK, 7 Oct -9 Oct 2013). -Р. 148-155.
- Gudkov, V.A. Multi-level Programming of FPGA-based Computer Systems with Reconfigurable Macroobject Architecture/V.A. Gudkov, A.A. Gulenok, V.B. Kovalenko, L.M. Slasten//IFAC Proceedings Volumes, Programmable Devices and Embedded Systems. -2013. -Vol. 12, No. 1. -Р. 204-209. DOI: DOI: 10.3182/20130925-3-cz-3023.00008
