Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-6-1023-1033
УДК 004/27
ОТКРЫТЫЕ DATAFLOW-СИСТЕМЫ С СЕТЕВОЙ СТРУКТУРОЙ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Ланцов Р.А. Открытые dataflow-системы с сетевой структурой // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 6. С. 1023–1033. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-6-1023-1033
Аннотация
Рассмотрены открытые вычислительные системы, позволяющие по мере необходимости путем механического добавления новых конструктивных единиц наращивать производительность и память, не затрагивая существующей программной среды. Такие системы основаны на применении специальной функционально полной элементной базы (планировщик, функтор, коммуникатор и др.), реализующей параллельную обработку с использованием управляющих потоков данных (dataflow), когда вместе с данными переносятся и необходимые фрагменты программы. Для этого при обнаружении готовности к запуску определенной процедуры (в планировщике есть все необходимые для нее данные) в планировщике раскрывается соответствующий фрагмент программы – оператор, который затем передается вместе с данными в свободное исполнительное устройство – функтор. Результат всегда возвращается по тому же маршруту, по которому происходила активация процедуры. Рассмотрены варианты компоновки открытых систем с использованием двух конструктивных единиц – ячеек на приведенной элементной базе, и серверов, собранных из этих ячеек. Использована двухуровневая распределенная коммутационная среда. На уровне ячеек она обеспечивается транзитными свойствами планировщиков и функторов, а на уровне серверов – коммуникаторами, входящими в состав ячеек. Выделены три типа ячеек, позволяющих наращивать функции вычислительных систем: ячейки для увеличения числа шлюзов, используемых для обмена с внешней средой; ячейки для расширения управляющей и оперативной памяти; ячейки для повышения производительности. Отказ от сосредоточенной коммутационной среды позволил наращивать вычислительные системы независимо и без ограничения на их размеры. Описана трехмерная структура открытой системы, которая может быть использована для построения суперкомпьютеров.
Ключевые слова: открытые системы, dataflow-архитектура, операторный уровень управления, планировщик, функтор, коммуникатор
Список литературы
Список литературы
-
Ланцов Р.А. 3-уровневая dataflow-архитектура для обработкибольших потоков сигналов // Инновационные внедрения в области технических наук. Москва, 2018. С. 7–12.
-
Питерсон Дж.Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984. 264 с.
-
Dennis J.B., Misunas D.P. A preliminary architecture for a basic data flow processor // ACM SIGARCH Computer Architecture News. 1974. V. 3.N 4.P. 126–132. doi: 10.1145/641675.642111
-
Ланцов Р.А. Dataflow-архитектура для обработки сигналов сегодня и в перспективе // Вестник КГТУ
им. А. Туполева. 2016. № 3. С. 141–149. -
Стрельцов Н.В. Организация мультиклеточной обработки // Труды IV Международной научной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления».
Москва, 2008. -
Young S.D., Wills R.W.Performance Analysis of a Large-Grain Dataflow Scheduling Paradigm. NASALangley, Virginia, 1993. 8 p.
-
Климов А., Окунев А., Степанов А.Исследование возможностей управления распределением вычислений по вычислительным модулям [Электронный ресурс]. URL: ipmce.ru/about/press/articles/issled_rasvich, своб. (дата обращения: 03.10.2018).
-
Климов А.В., Окунев А.С., Степанов А.М. Проблемы развития модели вычислений dataflowи особенности ее архитектурной реализации [Электронный ресурс]. URL: ipmce.ru/about/press/articles/problem_dataflow, своб. (датаобращения: 03.10.2018).
-
ДмитриенкоН.Н., Каляев И.А. и др. Система многопроцессорных вычислительных систем с динамически
перестраиваемой структурой [Электронный ресурс]. Таганрог.URL: fpga.parallel.ru/papers/dmitrenko.pdf, своб. (дата обращения: 03.10.2018). -
Voigt S., Baesler M., Teufel T. Dynamically reconfigurable dataflow architecture for high-performance digital signal processing // Journal of Systems Architecture. 2010. V. 56. N 11. P. 561–576. doi: 10.1016/j.sysarc.2010.07.010
-
Ланцов А.Л., Ланцов Р.А. Использование ПФ-сетей для скоростных математических вычислений // Вестник КГТУ им. А. Туполева. 2016. № 4. С. 125–135.
-
Ланцов Р.А. Основы параллельного управления в ПФ-сетях //Вестник КГТУ им. А. Туполева. 2017. № 1. С. 96–105.
-
Ланцов А.Л., Ланцов Р.А.Реализация быстрого преобразованияФурье в ПФ-сетях // Вестник КГТУ им. А. Туполева. 2017. № 1. С. 106–115.
-
Демичев А.П., Ильин В.А., Крюков А.П. Введение в грид-технологии. Пре принт НИИЯ ФМГУ-2007-11/832.