| Название НИОКТР |
Исследование сетей на кристалле с использованием программно-аппаратного мульти-ПЛИС комплекса
|
| Аннотация |
Проблематика сетей на кристалле (СтнК) в настоящее время активно развивается в научных трудах исследователей и разработчиков из многих стран мира, всесторонне обсуждается на международных научных форумах и конференциях. В частности, широко известны: IEEE/ACM International Symposium on Networks-on-Chip; International Workshop on Network on Chip Architectures (под эгидой IEEE/ACM); International Symposium on Microarchitecture (MICRO); Design, Automation and Test in Europe Conference (DATE) и др. При этом публикации из России составляют всего около 0,5% от мирового количества публикаций по данной тематике.
В настоящее время СтнК все больше применяются на практике в коммерческих проектах. Существуют разработки многоядерных систем с тысячами узлов, таких как системы на кристалле (СнК) ET-SoC-1 от компании Esperanto или СнК WSE2 от компании Cerebras на сотни тысяч узлов. Компания Xilinx (AMD) производит СнК семейства Versal, представляющую собой гетерогенную систему для ускорения вычислений для разных областей науки и коммерческих задач. Соединение разных вычислительных блоков в СнК организовано с помощью реконфигурируемой разработчиком СтнК.
Теория и практика проектирования сетей на кристалле непрерывно развиваются. При этом особое внимание уделяется разработке подсистемы связи сетей на кристалле, поскольку она является ключевым компонентом сети. Ее важной характеристикой является топология, обычно описываемая как граф соединений между элементами сети.
Существует множество разнообразных топологий, применяемых в СтнК, но в настоящее время перспективными для исследования и реализации в СтнК являются циркулянтные графы – за счет лучших параметров диаметра и среднего расстояния, по сравнению с традиционно применяемыми топологиями (решетками, торами и их модификациями), а также свойства симметричности соединений относительно вершин. Данные графовые структуры для проектирования СтнК начали применяться относительно недавно. В связи с этим необходимы теоретические исследования методов построения, поиска и описания семейств таких графов и их свойств, а также исследование их применимости для СтнК, в том числе путем аппаратного прототипирования.
Традиционно для прототипирования HDL-описания СнК используют ПЛИС. Современные СнК обладают большой логической емкостью, что не позволяет производить прототипирование на одной ПЛИС. В этих случаях используют кластеры из нескольких ПЛИС. Использование такого подхода сопряжено с множеством трудностей, вызванных необходимостью обеспечивать быструю передачу данных между ПЛИС, корректное разделение RTL-представления проекта на части, точную синхронизацию тактирования нескольких ПЛИС и т.д. При этом средства аппаратного прототипирования СтнК на одной или на нескольких ПЛИС все еще развиты мало, что определяет высокую актуальность данного направления исследований.
На фоне отключения российских компаний от зарубежных технологий и САПР жизненно необходимым становится развитие отечественных программно-аппаратных комплексов для прототипирования СнК и СтнК. Существующие в России комплексы прототипирования как правило изготавливаются в единичных экземплярах под конкретный набор задач, а программно-аппаратных мульти-ПЛИС комплексов, специализированных для прототипирования СтнК, не существует вовсе.
Отсюда вытекает новизна данного исследования, которая состоит в разработке методики, архитектуры и средств мульти-ПЛИС прототипирования для СтнК, отличающихся от других реализацией полного цикла косимуляции СтнК и поддержкой различных топологий, что обеспечит исследование новых семейств циркулянтных графов (сетей) и алгоритмов маршрутизации в них для применения в СтнК.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
True
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-28
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-11-00248
|
| Дата контракта |
2025-05-28
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
004.7; 004.722
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Романов Александр Юрьевич
|
| Руководитель организации |
Соколов Игорь Владимирович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-09-15 17:42:24 UTC, 2025-09-15 17:42:24 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
параллельные вычисления; ПЛИС; косимуляция на ПЛИС; распределенные вычисления на ПЛИС; прототипирование на ПЛИС; топология сети на кристалле; HDL-моделирование; алгоритм маршрутизации в сети на кристалле; сеть на кристалле; автоматизация проектирования
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
50.39.15 - Архитектура и структура вычислительных сетей
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Техника и системы связи
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
