Створення архітектурної концепції та методів проектування мережевих процесорів з інтелектуальною обробкою даних.

1. Номер державної реєстрації теми – 0109U002268

2. Науковий керівник - д.т.н., проф. Сімоненко В.П.

3. Cуть розробки, основні результати.

Обґрунтована методологія створення методів синтезу конвеєрних обчислювальних систем (ОС) через відображення просторового графу синхронних потоків даних (ГСПД) у структуру ОС та її розклад. Розроблені методи забезпечують при заданому періоді виконання алгоритму міні­мізацію тривалості тактового інтервалу, кількості процесорних елементів, їх регістрів, мультиплексо­рів, міжз'єднань, об'єму пам'яті а також енергоспоживання. Розроблено методи синтезу конвеєрних ОС для програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), вклю­чаючи метод проектування з використанням мови VHDL, метод відображення періодичних алгоритмів з операторами керування, метод синтезу буферних схем. При цьому структурне рішення ОС описане мовою VHDL і представляє собою проект, який готовий до використання в ПЛІС або замовленій НВІС. Це рішення виходить минаючи побудову самої структури, завдяки чому її оптимізація виконується напрямлено й має меншу трудомісткість. Розроблено також метод ресинхронізації ГСПД, який є напрямленим та має меншу складність у порівнянні з традиційним методом. Рівень формалізації методів достатній для їх автоматичної реалізації.

Одержані методи перевірені при проектуванні ОС для цифрової обробки сигналів і вирішення задач лінійної алгебри, реалізовані в ПЛІС, пара­метри яких переважають або не гірше параметрів кращих зарубіжних зразків. Встановлено, що мережеві комп`ютери на основі конфігурованих комп`ютерів мають на порядок менше енергоспоживання при підвищеній швидкодії у порівнянні з мікропроцесорними системами і можуть бути запрограмовані завдяки застосуванню запропонованих методів. Запропоновано метод статичного планування у системі мережевих процесорів при обмеженнях на ресурси з мінімізуванням загального часу виконання, який завдяки обробці графу залежності по даних дає змогу знайти ефективний план за короткий термін.

Розроблено ряд віртуальних обчислювальних модулів конфігурованого мережевого процесора, таких як контролер локальної мережі Ethernet, декодер Ріда-Соломона,  розпакувальник файлів у форматі GZIP. Розроблено ядро мікроконтролера і8051, яке має підвищену швидкодію до 100 млн. команд за сек. Розроблено і випробувано експериментальний зразок мережевого комп¢ютера на основі ПЛІС Xilinx XCV-4SX35.