ЖУРНАЛ «СТА» 4/2018

СТА 4/2018 ОБЗОР /АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА Р ОССИЙСКАЯ ГЕТЕРОГЕННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА – ДОСТОЙНЫЙ ОТВЕТ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В России создана новая современная вычислительная платформа с гетеро- генной архитектурой (далее – платфор- ма, или ГВП), являющаяся результа- том кропотливого труда коллектива АО «НИИВК им. М.А. Карцева», а также специалистов целого ряда высокотех- нологичных предприятий радиоэлек- тронной отрасли. Целью проекта являлось создание гибкого, удобного, универсального ин- струмента, на базе которого можно бы- ло бы строить проблемно-ориентиро- ванные аппаратно-программные ком- плексы для проведения широкого спек- тра высокопроизводительных вычисле- ний при решении задач в таких научно- технических областях, как радиолока- ция, гидроакустика, геология, метеоро- логия, обработка естественных языков, изображений, автоматизация техноло- гических процессов, построение ин- формационно-управляющих систем, финансы и целый ряд других областей. О СОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ГВП Применение платформы в широком спектре приложений обеспечивается за счёт возможности одновременного ис- пользования и совместной работы в её составе процессоров наиболее распро- странённых архитектур, к которым от- носятся центральные процессоры (CPU), графические ускорители (GPU), программируемые логические интег- ральные схемы (ПЛИС), процессоры отечественных разработок архитектуры «Эльбрус», MIPS «Байкал». Отечествен- ная вычислительная платформа позво- ляет создавать масштабируемые много- процессорные системы, оптимальным образом конфигурируемые для кон- кретных прикладных задач. В состав комплекта базовых модулей платформы также входят интерфейсные модули, модули памяти, коммутации, вторично- го электропитания. Немаловажную роль играет то, на- сколько платформа компактна, имеет ли она достаточную производитель- ность, показатели надёжности, совме- стимость с другими техническими сред- ствами, стандартные конструктивные решения, наборы интерфейсов связи, КПД, эффективную систему тепло- отвода. Большинство из перечисленных ха- рактеристик успешно реализованы в созданной платформе. Платформа построена на базе откры- той спецификации CompactPCI Serial, разработанной международным кон- сорциумом, состоящим на сегодняш- ний день более чем из 300 компаний, которые совместно разрабатывают открытые спецификации для телеком- муникационных и промышленных вы- числительных систем. Спецификация CompactPCI Serial, получившая широ- кое распространение, в том числе и в России, обладает целым рядом преиму- ществ: ● унифицированная и стандартизиро- ванная несущая конструкция; ● развитая система резервирования; ● поддержка режима «горячей» замены модулей; ● повышенная устойчивость к внеш- ним воздействующим факторам (кли- матическим и механическим); ● эффективная система охлаждения; ● инвариантность; ● кросс-платформенная обратная со- вместимость. Отечественная гетерогенная вычислительная платформа нового поколения Андрей Парфёнов Одно из решений задачи повышения вычислительной производительности связано с применением платформ с гетерогенной архитектурой, позволяющих более эффективно задействовать вычислительные ресурсы процессоров, графических ускорителей и программируемых логических интегральных схем. Представленная в статье отечественная вычислительная платформа нового поколения способна одновременно задействовать модули с различными архитектурами в различных конфигурациях. В статье приведён пример решения задачи формирования диаграмм направленности гидроакустических антенн с помощью вычислительной системы, построенной на базе разработанной платформы. 54 www.cta.ru