РАЗРАБОТКА МНОГОЯДЕРНОГО ПОТОКОВОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЯ Студенческий проект 2011/2012 год Участники: Тодорук Евгений (361 гр.) Солдатов Дмитрий (361 гр.) Забранский Дмитрий (361 гр.) Улитин Александр (361 гр.) Щербаков Александр (244 гр.) Демьяненко Илья (244 гр.) Участники: Тодорук Евгений (361 гр.) Солдатов Дмитрий (361 гр.) Забранский Дмитрий (361 гр.) Улитин Александр (361 гр.) Щербаков Александр (244 гр.) Демьяненко Илья (244 гр.) Научный руководитель: Кривошеин Борис Николаевич Научный руководитель: Кривошеин Борис Николаевич

Цель проекта Разработка архитектуры вычислителя на базе управляющего процессора и массива простых вычислительных ядер, способных обрабатывать параллельно потоки данных. Разработка прототипа на ПЛИС с минимальным количеством потоковых сопроцессоров и масштабируемой архитектурой.

Структура многоядерного потокового вычислителя

Этапы 1) Изучение языка VHDL и основ программирования ПЛИС 2) Проектирование архитектуры простого вычислительного процессора (ПВП, DSP-group) 3) Создание компонент DSP-group: DSP-ядро, внутренняя память, контроллер памяти, контроллеры входных и выходных данных 4) Создание слоя и сети DSP-group 5) Тестирование отдельных компонент и всей модели

Архитектура простого вычислительного процессора Данный процессор может выполнять простые операции такие как сложение, вычитание, умножение чисел. Обладает внутренней памятью команд, позволяющей запрограммировать вычисление ряда последовательных операций.

Внутренняя структура простого вычислительного процессора

Транслятор команд Для программирования микропамяти используется «Универсальный генератор микрокоманд» (Полиэктов Андрей, 1998) Типы команд Вычисления (multab, addabc, subabc, xorabc …) Записи в регистры (WR ) Выборки значений (abcd, a …) Разное (reset, nop, output) Пример {multab; a I1; b I2}; {nop;} {WR1 P; }

Структура DSP-сети

Технологии FPGA Virtex-6 VHDL DSP48E Xilinx CORE Generator (LogiCORE) Xilinx ISE Xilinx Platform Studio Универсальный генератор микрокоманд дополнительный препроцессор на Perl

Список литературы Проектирование систем на микросхемах программируемой логики, P. Грушвицкий Virtex-6 FPGA DSP48E1 Slice User Guide, Xilinx Distributed Memory Generator v6.2, 2011 Product Specification, Xilinx Диплом «Универсальный генератор микрокоманд», Андрей Полиэктов, 1998