Методи та засоби підвищення ефективності рішення задач на основі перестроюваних обчислювальних засобів на ПЛІС

Розроблено теоретичні основи побудови дворівневої матричної структури на ПЛІС, керованою обмеженою схемою потоку даних. Створено та досліджено моделі дворівневої матричної структури на ПЛІС, керованою обмеженою схемою потоку даних. Розроблено нову концепцію побудови проблемно-орієнтованих обчислювачів, реалізація котрих орієнтована на використання множини ПЛІС. Розроблено нову методику створення дворівневої матричної структури на ПЛІС, керованою обмеженою схемою потоку даних. В залежності від виконуваної задачі дворівнева матрична структура на ПЛІС може складатися з декількох сотень тисяч реконфігурованих логічних блоків, що об’єднуються комутаційною мережею та утворюють спеціалізований конвеєрний обчислювач, або суперскалярний процесор з множиною спеціалізованих обчислювальних блоків під керівництвом обмеженої схеми потоку даних. Ці спеціалізовані обчислювальні блоки можна програмувати на будь-які складні математичні операції на відміну від обмеженого набору RISC-операції, що можуть виконуватися функціональними блоками процесорного ядра з традиційною суперскалярною архітектурою. Для програмування матричної структура на ПЛІС та її реконфігурації застосовується центральна платформа, що управляє, на основі сучасного стандартного ПК. Досліджені апаратні засоби, що реалізують обмежену архітектуру потоку даних в сучасних суперскалярних мікропроцесорах та розроблено конфігураційну бібліотеку окремих обчислювальних модулів для обчислювача із конвеєрною архітектурою та для мікроархітектури ядра із суперскалярною архітектурою. Методику побудови дворівневої матричної структури на ПЛІС апробовано на прикладі розробки множини багатоканальних і багатосмугових цифрових КІХ-фільтрів, кожен з яких налаштовується на свою вузьку смугу.