СТА 2/2019

находится на дигитайзере. Например, если доступные блоки оперативной па- мяти исчерпаны, то ничего поделать с этим нельзя. Третий подход предложен компанией Spectrum. Он называется SCAPP (Spect- rum's CUDA access for parallel processing) и использует стандартные, серийно вы- пускаемые графические процессоры на базе технологии CUDA от NVIDIA (рис. 4). Графический процессор соеди- няется напрямую с дигитайзером без взаимодействия с ЦП. Это позволяет обрабатывать сигналы на сотнях и даже тысячах ядер графического процессо- ра с памятью в несколько гигабайт и скоростью вычислений до 12 Тфлопс. Структура платы на базе CUDA отлич- но подходит для анализа, так как она предназначена для параллельной обра- ботки данных. Это делает её хорошим решением для таких задач, как преобра- зование данных, цифровая фильтрация, усреднение, быстрые преобразования Фурье (БПФ) и т.п. Например, графи- ческий процессор с одной тысячей ядер и скоростью вычислений 3,0 Тфлопс уже способен выполнять непрерывное преобразование данных, мультиплекси- рование, операции с «окнами», БПФ и усреднение со скоростью 500 Мсэмпл/с на двух каналах с размером блока БПФ 512 кбайт. Сравнение подхода SCAPP с решени- ем на основе ПЛИС показывает суще- ственную экономию в совокупной стоимости владения. Всё, что требуется при реализации подхода SCAPP, – это соответствующий графический процес- сор с CUDA и комплект для разработки программного обеспечения. Однако са- мая большая экономия средств – это время разработки проекта. Вместо того чтобы тратить недели на овладение FDK производителя ПЛИС, изучение структуры прошивки ПЛИС и инстру- ментов моделирования, пользователь может сразу же начать работу, исполь- зуя примеры, написанные на простом для понимания языке C, и ПО общего назначения. На базе SCAPP компанией Spectrum был разработан пакет усреднения про- должительных сигналов. SCAPP даёт пользователям возможность перено- сить данные непосредственно в графи- ческий процессор, используя RDMA (remote direct memory access – удалён- ный прямой доступ к памяти), где мож- но выполнять высокоскоростное усред- нение сигналов во временноˆй и частот- ной областях без ограничений по дли- не, которые характерны для других средств усреднения. Пакет работает с высокоскоростными дигитайзерами се- рий PCIe M4i и M2p. Серия M4i вклю- чает модели, которые могут осуществ- лять выборку сигналов со скоростью до 5 Гсэмпл/с с разрешением 8 бит, 500Мсэмпл/с с разрешением 14 бит или 250 Мсэмпл/с с разрешением 16 бит. Дигитайзеры M2p предлагают частоту дискретизации от 20 до 125 Мсэмпл/с с 16-битным разрешением и до 8 кана- лов на одну плату. Это позволяет пользо- вателям выбрать оптимальный уровень производительности, соответствующий их требованиям. Пакет на базе SCAPP также содержит набор примеров для взаимодействия с дигитайзером и параллельной обработ- ки CUDA для основных функций усреднения. Всё программное обес- печение написано на C/C++ и может быть легко интегрировано и модифици- ровано. Запуск проверенных и оптими- зированных примеров параллельной ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А СТА 2/2019 28 www.cta.ru ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТ РИБЬЮТОР УЗНАТЬ БОЛЬШЕ