Средства программирования реконфигурируемых вычислительных систем на основе ПЛИС Virtex-7 с использованием софт-архитектур
Автор: Левин Илья Израилевич, Дордопуло Алексей Игоревич, Коваленко Василий Борисович, Гудков Вячеслав Александрович, Гуленок Андрей Александрович
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 2 т.4, 2015 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются существующие средства проектирования цифровых устройств в программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), языки программирования реконфигурируемых вычислительных систем и возможность их использования при программировании многокристальных реконфигурируемых вычислительных систем. Также рассмотрены разработанные в НИИ МВС ЮФУ язык программирования высокого уровня COLAMO и комплекс средств разработки многокристальных решений на реконфигурируемых вычислительных системах. Особое внимание уделено новому подходу в программировании, заключающемуся в разработке и использовании настраиваемых проблемно-ориентированных софт-архитектур, которые позволяют сократить количество трансляций конфигурационных файлов ПЛИС при отладке параллельных программ на реконфигурируемых вычислительных системах. Проблемно-ориентированные софт-архитектуры дают возможность без перезагрузки файлов конфигурации ПЛИС вычислительного поля с помощью программной настройки изменять коммутацию между устройствами и создавать необходимые вычислительные структуры для решения прикладных задач пользователя, что существенно сокращает время отладки параллельных прикладных программ.
Реконфигурируемые вычислительные системы, параллельное программирование, софт-архитектура, программирование рвс, проблемно-ориентированные софт-архитектуры
Короткий адрес: https://sciup.org/147160560
IDR: 147160560 | УДК: 004.43 | DOI: 10.14529/cmse150202
Programming tools for reconfigurable computer systems based on Virtex-7 FPGAs with using soft-architectures
The paper covers the existing design tools of digital devices in FPGAs, programming languages of reconfigurable computer systems and ability of their use for programming of multichip reconfigurable computer systems. Besides it deals with the high-level programming language COLAMO and the multichip solution development suite for reconfigurable computer systems that are developed in SRI MCS SFU. A particular attention is paid to a new programming approach, which consists in development and use of adjustable special-purpose soft-architectures which help to reduce the number of translations of FPGA bitstream files during debugging of parallel programs on reconfigurable computer systems. Owing to special-purpose soft-architectures it is possible to change communication links between devices and create required computing structures for user applications only by means of program adjustment and without reloading FPGA bitstream files of the computational field. It considerably reduces the debugging time of parallel applications.
Список литературы Средства программирования реконфигурируемых вычислительных систем на основе ПЛИС Virtex-7 с использованием софт-архитектур
- http://www.nallatech.com/(дата обращения 25.12.2014)
- http://picocomputing.com/(дата обращения 25.12.2014)
- http://www.conveycomputer.com/(дата обращения 25.12.2014)
- http://www.maxeler.com/(дата обращения 25.12.2014)
- http://www.srccomp.com/(дата обращения 25.12.2014)
- 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 -130 p.
- Libero IDE v9.1 User’s Guide. Actel Corporation 2010. -633 p.
- Проектирование для ПЛИС Xilinx с применением языков высокого уровня в среде Vivado HLS/Компоненты и технологии, 2013. -№12. -С. 10-17.
- http://www.altera.com/literature/lit-opencl-sdk.jsp/(дата обращения 25.12.2014)
- Каляев, И.А. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры/И.А. Каляев, И.И. Левин, Е.А. Семерников, В.И. Шмойлов/Изд. 2-е, перераб. и доп./Под общ. ред. И.А. Каляева. -Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. -344 с.
- Гудков, В.А. Расширение языка высокого уровня COLAMO для программирования реконфигурируемых вычислительных систем на уровне логических ячеек ПЛИС/В.А. Гудков, И.И. Левин//Вестник компьютерных и информационных технологий. -М.: Машиностроение, 2010. -№ 12. -С. 10-17.
- Гудков, В.А. Средства программирования реконфигурируемых многопроцессорных вычислительных систем/В.А. Гудков, А.А Гуленок, А.И. Дордопуло, Л.М. Сластен//Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Интеллектуальные и многопроцессорные системы». -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. -№ 16 (71). Специальный выпуск. -С. 16-20.
- Семерников, Е.А. Организация многоуровневого программирования реконфигурируемых вычислительных систем/Е.А. Семерников, В.Б. Коваленко//Вестник компьютерных и информационных технологий. -М.: Машиностроение, 2011. -№ 9. -С. 3-10.
- Gudkov, V.A./V.A. Gudkov, A.A., Gulenok, V.B. Kovalenko, L.M. Slasten Multi-level Programming of FPGA-based Computer Systems with Reconfigurable Macroobject Architecture/Preprints of the 12th IFAC Conference on Programmable Devices and Embedded Systems PDES, 2013.-Technical University of Ostrava, Czech Republic. Р. 65-70.
