ЖУРНАЛ СТА 4/2015

Для платформы ГРИФОН представ- ляется возможными использовать широкую номенклатуру вычислитель- ных модулей на базе современных вы- сокопроизводительных компонентов (табл. 1), что позволяет получить высо- кие показатели производительности вычислительных систем, построенных на базе ГРИФОН. Конфигурация вычислительных бло- ков ГРИФОН зависит от потребностей в вычислительных ресурсах при реше- нии той или иной прикладной задачи. Одна из возможных конфигураций ба- зового вычислительного блока пред- ставлена на рис. 5. Для ввода-вывода данных в вычисли- тельный контур изделий на базе ГРИ- ФОН предусмотрено несколько вари- антов. Простейший способ – ввод данных по сети 10 Gigabit Ethernet через комму- татор KIC551 или модуль NIM550 – двухканальный контроллер оптическо- го или проводного 10 Gigabit Ethernet. При необходимости быстрой предва- рительной обработки большого объёма данных в цифровом или аналоговом ви- де может быть использован способ вво- да в вычислительный контур изделия через интерфейсы на базе мезонинных модулей FMC. Так, для минимизации задержек и экономии ресурсов центрального про- цессора данные могут быть переданы непосредственно для обработки на ПЛИС без транзита по транспортной шине и обработки хостом (ЦП). Во всех модулях на базе ПЛИС (FPU500 и FPU501) предусмотрен мезонинный разъём HPC (слоты 4 и 5 на рис. 5). При меньших потребностях в опера- тивной обработке или быстром вводе- выводе данные могут быть введены с использованием модуля ввода DIC551 (слот 9 на рис. 5), который также осна- щён мезонинным разъёмом. Ещё одним способом ввода данных мо- гут служить слотырасширения PCIe, раз- мещённые на модулеKIC552, предназна- ченном для соединения блоков между со- бой с разнесением до 50 метров или вво- да данных по PCIe (слот 3 на рис. 5). Кроме этого, в состав платформы ГРИФОН включён широкий набор ин- терфейсов для под- ключения различ- ных периферийных устройств (табл. 1), а при необходимо- сти использования для ввода-вывода каких-либо других интерфейсов (мало распространённых, устаревших или не- стандартных) модули могут быть опера- тивно дополнены нужными интерфей- сами по требованиям заказчика. Возможности гибкого конфигуриро- вания ГРИФОН позволяют строить ма- логабаритные высокопроизводительные системы с адаптивным наращиванием функционала и вычислительной мощ- ности изделий или создавать распреде- лённые системы на базе ГРИФОНпутём каскадирования блоков по PCI Express х8 или 10 Gigabit Ethernet (рис. 6). П ОДХОД 8: ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Решение современных вычислитель- ных задач систем специального назначе- ния связано с обработкой высокоинтен- сивных потоков разнородных данных – это сигнальная информация, шифро- ванный трафик, данные от многочис- ленных датчиков, потоковое видео и т.д. При этом для максимально эффектив- ной обработки структурно-разнородной информации целесообразно использо- вать вычислители-обработчики различ- ных архитектур, наиболее подходящих для каждого типа данных. В ГРИФОН предусмотрена такая возможность, по- тому что ГРИФОН – это гетерогенная вычислительная платформа. Сегодня для организации вычисли- тельных процессов для платформы ГРИФОН разработаны вычислитель- ные модули на базе наиболее востребо- ванных архитектур (рис. 7). В качестве модуля ЦП представлен процессорный модуль CPC512 на базе Intel Core i7, для решения специальных задач – модули FPGA: FPU500 на базе Virtex 6, 7 и FPU501 на базе Kintex Ultrascale, для решения графических или других вычислительных задач воз- можно использование линейки модулей VIM556 на базе графических карт NVIDIA или AMD (табл. 1). Кроме то- ОБ ЗОР / В С Т РАИВ А ЕМЫЕ СИС Т ЕМЫ 21 СТА 4/2015 www.cta.ru Слот 1 (системный) Слот 2 PCIe x8 Слот 3 PCIe x8 Слот 4 PCIe x4 Слот 5 PCIe x4 Слот 6 PCIe x4 Слот 7 PCIe x4 Слот 8 PCIe x4 Слот 9 PCIe x4 Слот 1 (системный) Слот 2 PCIe x8 Слот 3 PCIe x8 Слот 4 PCIe x4 Слот 5 PCIe x4 Слот 6 PCIe x4 Слот 7 PCIe x4 Слот 8 PCIe x4 Слот 9 PCIe x4 KIC551 CPU KIC551 FPU FPU GPU CPU GPU DIC551 Рис. 4. Схематичная иллюстрация фронтального расположения коннекторов кросс-платы базового блока ГРИФОН Рис. 5. Возможная конфигурация вычислительного блока ГРИФОН 50 метров Интернет Рис. 6. Пример объединения трёх вычислительных блоков ГРИФОН, разнесённых на 50 метров, по линиям PCIe x8 и подключения удалённого ресурса на базе ГРИФОН через сеть Интернет по 10 Gigabit Ethernet