Методы и средства повышения эффективности решения задач на основе перестраиваемых вычислительных средств на ПЛИС

Разработаны теоретические основы построения двумерной матричной структуры на ПЛИС, управляемой ограниченной схемой потока данных. Созданы и исследованы модели двумерной матричной структуры на ПЛИС, управляемой ограниченной схемой потока данных. Разработана новая концепция построения проблемно-ориентированных вычислителей, реализация которых ориентирована на использование множества ПЛИС. Разработана новая методика создания двумерной матричной структуры на ПЛИС, управляемой ограниченной схемой потока данных. В зависимости от выполняемой задачи двумерная матричная структура на ПЛИС может состоять из нескольких сотен тысяч реконфигурированных логических блоков, которые объединяются коммутационною сетью и создают специализированный конвейерный вычислитель, или суперскалярный процессор с множеством специализированных вычислительных блоков под управлением ограниченной схемы потока данных. Эти специализированные вычислительные блоки можно программировать на математические операции произвольной сложности в отличие от ограниченного набора RISC-операций, которые могут выполняться функциональными блоками процессорного ядра с традиционной суперскалярной архитектурой. Для программирования матричной структуры на ПЛИС и её реконфигурирования используется централизованная управляющая платформа, на основе современного стандартного ПК. Исследованы аппаратные средства, которые реализуют ограниченную архитектуру потока данных в современных суперскалярных микропроцессорах и разработана конфигурационная библиотека отдельных вычислительных модулей для вычислителя с конвейерной архитектурой и для микроархитектуры ядра с суперскалярной архитектурой. Методику построения двумерной матричной структуры на ПЛИС апробировано на примере разработки множества многоканальных и многополосных цифровых КИХ-фильтров, каждый из которых настраивается на свою узкую полосу.