РАЗРАБОТКА МНОГОЯДЕРНОГО ПОТОКОВОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЯ Студенческий проект 2011/2012 год Участники: Тодорук Евгений (361 гр.) Солдатов Дмитрий (361 гр.) Забранский. - презентация

1 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

2 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.

3 Структура многоядерного потокового вычислителя

4 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

5 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.

6 Внутренняя структура простого вычислительного процессора

7 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; }

8 Структура DSP-сети

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

10 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