Статья
Разработка программного симулятора сетей на кристалле
В статье рассмотрена концепция сетей на кристалле (СтнК) как перспективная альтернатива подсистеме связи многопроцессорных систем с шинной архитектурой. Изложены различные подходы к моделированию СтнК, и, в качестве необходимого программного средства оценки параметров производительности СтнК, предложена структура и программное решение симулятора WFC-сетей с поддержкой виртуальных каналов, ХY-маршрутизацией и различными топологиями. Выполнена апробация симулятора на примере моделирования зависимости среднего количества хопов, необходимого для прохождения пакетов, от размерности СтнК для топологий mesh и torus.
Труды содержат доклады, представленные учеными из России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Эстонии, Узбекистана, Германии, Польши, посвященные актуальным проблемам радиационной физики твердого тела (влияние радиации на физико-химические свойства и структуру металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, влияние факторов космического пространства на свойства конструкционных и функциональных материалов и покрытий космических аппаратов, радиационно-технологические методы получения материалов, в частности наноматериалов, модифицирования и обработки материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств, создание и получение экологически чистых материалов с низкой наведенной радиоактивностью и др.).
Рассматривается методика автоматизированного выбора проектного решения системы на кристалле (СНК) в условиях многокритериальности, основанная на применении методов теории принятия решений. Особое внимание уделяется вопросам построения и анализа иерархии критериев оценки проектного решения СНК с учетом критериев электромагнитной совместимости. Приводится пример расчета ценности альтернативных проектных решений СНК на основе предложенной методики.
Рассмотрены различные подходы к организации сетей на чипе. Выявлен основной недостаток сетей на чипе с коммутацией пакетов – чрезмерно большие объемы входных и выходных буферов роутеров. Предложена новая архитектура роутера с улучшенными показателями потребляемых ресурсов и высоким быстродействием. Ил.: 5. Библиогр.: 12 назв.
На основе интегрального критерия оптимальности топологий сетей на кристалле (СтнК), а также используя матрицы смежности для описания топологий СтнК, метод исчерпывающего поиска и его модификация с помощью методов ветвей и границ и Монте-Карло распространены на синтез квазиоптимальных топологий СтнК. Разработанный алгоритм синтеза квазиоптимальных топологий ScaNoC и реализован на языке программирования высокого уровня, что дало возможность генерировать квазиоптимальные топологические решения в соответствии с требованиями по уменьшению аппаратурных затрат и среднего расстояния между узлами. Предложено улучшение алгоритма синтеза квазиоптимальных топологий с помощью метода параллельных вычислений, что позволило ускорить процесс синтеза до 2117 раз и получить топологии с количеством узлов до 18.
Выявлены существующие системы моделирования компьютерных сетей, получившие наибольшее распространение. Дается их общая характеристика. Предлагается система моделирования, наиболее подходящая по сравнению с другими рассмотренными.
Рассмотрены различные подходы к оптимизации подсистемы связи сетей на кристалле. Проведено моделирование псевдооптимальных и mesh топологий с 8-ю и 9-ю узлами с помощью System Verilog библиотеки Netmaker. Показано, что mesh топологии прямоугольного вида менее эффективны, чем квадратные; псевдооптимальные топологии обладают более высоким порогом насыщения по сравнению с mesh и при этом не имеют ограничений по количеству узлов. Ил.: 3. Библиогр.: 8 назв.
В процессе проектирования и верификации сетей на кристалле (СтнК) важную роль играет моделирование, которое дает возможность оценить и выполнить предварительный анализ ожидаемых характеристик разрабатываемой СтнК еще до ее физической реализации. Симулятор Nigram имеет открытый исходный код и применяется для дискретно-событийной потактовой симуляции работы СтнК. Симулятор Nigram был использован для моделирования СтнК с топологиями mesh и torus и количеством узлов, равным 25, в результате чего показано, что размещение «горячих точек» на периферии приводит к увеличению средней задержки прохождения пакетов до 30 % – в случае топологии mesh и до 20 % – для топологии torus по сравнению с центральным размещением.
Журналы событий, сохраняемые современными информационными и техническими системами, как правило, содержат достаточно данных для автоматизированного восстановления моделей соответствующих процессов. Разработано множество алгоритмов для построения моделей процессов, проверки соответствия фактического поведения системы модельному, сравнения моделей процессов, и т.д. Однако возможность быстрого анализа выбираемых пользователями частей журнала до сих пор не нашла полноценной реализации. В статье описан метод многомерного хранения журналов событий для извлечения и анализа процессов, основанный на подходе ROLAP. Результатом анализа журнала является направленный невзвешенный граф, представляющий собою сумму возможных последовательностей событий, упорядоченных по вероятности их возникновения с учетом заданных условий. Разработанный инструмент позволяет выполнять совместный анализ моделей подпроцессов, восстановленных из частей журнала путем задания критериев отбора событий и требуемого уровня детализации модели.
Труды содержат доклады, представленные специалистами из России, Украины, Белорусии, Казахстана, Узбекистана, Германии, Великобритании, Польши по направлениям:«Радиационная физика металлов», «Радиационная физика неметаллических материалов», «Физические основы радиационной технологии» и посвященные разнообразным проблемам радиационной физики твердого тела (процессы прохождения заряженных и нейтральных частиц, рентгеновского и гамма-излучений через вещество, электрон-атомные, атом-атомные, ион-атомные и др. столкновения в твердых телах, ориентационные явления при взаимодействии высокоэнергетических частиц с твердым телом, радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные явления в твердых телах и др.).