Аппаратно-программные средства работы с динамически формируемым контекстом вычислений в системе с автоматическим распределением ресурсов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.15, кандидат технических наук Левченко, Николай Николаевич

• Левченко, Николай Николаевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Левченко, Николай Николаевич

Введение

Глава 1. Анализ вычислительных моделей управляемых потоком данных и их аппаратных реализаций

1.1. Статическая модель потока данных 13 1.1.1. MIT Static Dataflow Architecture

1.2. Динамическая модель потока данных

1.2.1. Манчестерская потоковая машина

1.2.2. Проект MIT Tagged-Token Dataflow Architecture

1.2.3. SIGMA

1.3. Модель вычислений потока данных с явным хранением токенов 24 1.3.1. Проект Monsoon

1.4. Гибридная модель вычислений потока данных

1.4.1. Threaded dataflow архитектура

1.4.1.1. Проект Epsilon

1.4.1.2. Проекты ЕМ-4 и ЕМ-Х

1.4.2. Крупно-зернистая архитектура потока данных (Large-grain dataflow) 32 1.4.2.1. Проект StarT

Выводы по первой главе

Глава 2. Исследование функционирования модели вычислений в вычислительной системе с автоматическим распределением ресурсов

2.1. Модель вычислений, управляемая потоком данных с произвольно изменяемым контекстом

2.2. Исследование организации и принципов функционирования предлагаемой вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов

2.2.1. Особенности, накладываемые аппаратной реализацией потоковой модели вычислений с произвольно изменяемым контекстом

2.2.2. Ассоциативная память

2.2.3. Исполнительное устройство

2.2.4. Коммутатор токенов

2.2.5. Коммутатор пар

2.3. Программная поддержка модели вычислений

2.4. Организация вычислений в вычислительной системе с автоматическим распределением ресурсов 2.4.1. Маскирование полей ключа токена

2.4.2. Реализация групповых операций над узлами

2.4.3. Преимущества использования произвольно изменяемого контекста при ^ реализации циклов и массивов на В САРР

2.5. Методика использования особенностей ВСАРР при программировании

2.5.1. «Пузырьковая сортировка»

Выводы по второй главе

Глава 3. Разработка алгоритмов функционирования аппаратно-программных средств работы с динамически формируемым контекстом вычислений

3.1. Блок специальных операций (аппаратной поддержки работы с динамически формируемым контекстом)

3.1.1. Алгоритм функционирования блока специальных операций

3.2. Программная поддержка работы с произвольно изменяемым контекстом

3.3. Алгоритм функционирования токенов, обеспечивающих аппаратную ^ ^ поддержку выполнения условных конструкций

3.4. Алгоритм функционирования многовходовых узлов 114 Выводы по третье главе

Глава 4. Создание макета исполнительного устройства системы с автоматическим распределением ресурсов. Практическая реализация программной поддержки работы с произвольно изменяемым контекстом. Создание параллельной программы для ВСАРР

4.1. Обоснование выбора ПЛИС в качестве элементной базы макета

4.2. Макет вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов

4.3. Разработка макета ВСАРР 125 4.3.1. Краткая характеристика языков проектирования электронных средств

4.4. Разработка блока специальных операций исполнительного устройства

4.5. Программная поддержка работы с произвольно изменяемым контекстом (транслятор с машинно-ориентированного параллельного языка вычислительной 141 системы с автоматическим распределением ресурсов)

4.6. Программа «Синтез топологии сети» 147 Выводы по четвертой главе 158 Заключение 159 Литература 161 Перечень сокращений 167 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аппаратно-программные средства работы с динамически формируемым контекстом вычислений в системе с автоматическим распределением ресурсов»

Актуальность темы

Современная ситуация в области развития науки и техники такова, что существует большое количество современных фундаментальных задач, от решения которых зависит развитие целого направления исследования и которые имеют большое практическое значение. Для решения этих задач требуются многопроцессорные суперЭВМ с реальной производительностью операций в секунду. Перечислим некоторые из них: задачи гидро- и газодинамики, изучение свойств веществ в интересах ядерной энергетики, моделирование ядерных процессов, структурное исследование человеческих генов, молекулярное конструирование лекарств, прогноз экологических изменений и природных геофизических явлений, таких как климат, загрязнение среды, сейсмическая обстановка, проектирование сверхсложных радиоэлектронных комплексов, в том числе микропроцессоров и другие.

С каждым годом требования, предъявляемые к вычислительной технике, на которой будут решаться эти задачи, только возрастают.

Основным методом увеличения производительности вычислительных средств становится метод распараллеливания вычислительных процессов. На математическом уровне задача распараллеливания вычислительного процесса успешно решается.

На аппаратном уровне основным методом повышения производительности вычислительных комплексов в настоящее время является совершенствование технологии, а поскольку производительность одного процессора на используемой элементной базе близка к пределу, то увеличивают число процессоров в системе. Однако, увеличение числа процессоров в подобных системах, не всегда приносит значительную выгоду, ввиду того, что падает коэффициент загрузки каждого процессора в системе и соответственно реальная производительность всей системы в целом, что подтверждается результатами, полученными на тестовых пакетах. При решении практических задач реальная производительность микропроцессора системы может быть существенно меньше пиковой. В числе основных причин падения реальной производительности вычислительных комплексов, можно выделить следующие:

- необходимость синхронизации вычислительных процессов по данным;

- потеря времени на обмен данными между процессорами.

Таким образом, в настоящее время актуальна задача создания вычислительной системы, которая обеспечивала бы на аппаратном уровне предельное распараллеливание вычислительных процессов, синхронизацию по данным в динамике вычислений и эффективность использования вычислительных средств.

В вычислительных системах, построенных на традиционных фон-неймановских принципах, данные задачи на текущий момент не решены.

В настоящее время в отделе «Построения информационно-вычислительных систем высокого параллелизма» Института проблем информатики Российской Академии Наук разработаны новые принципы организации вычислительного процесса и на их основе разработана вычислительная система, использующая модель вычислений, управляемую потоком данных с динамически формируемым контекстом вычислений. Создан инструментальный комплекс и макет системы.

Диссертационная работа посвящена созданию аппаратно-программных средств работы с динамически формируемым контекстом вычислений (возможна работа с контекстом, как со структурой, формат которой может переопределяться в ходе вычислений и значения полей контекста также формируются во время вычислений), который является одним из основных принципов построения рассматриваемой архитектуры, что и определяет актуальность данной работы.

Создание аппаратно-программных средств работы с динамически формируемым контекстом вычислений, отвечающих всем требованиям новой архитектуры и обеспечивающих поддержку основного класса базовых конструкций и алгоритмов, повышает эффективность работы всей системы.

Цель и задачи работы

Настоящая диссертационная работа посвящена созданию аппаратно-программных средств работы с динамически формируемым контекстом вычислений в системе с автоматическим распределением ресурсов, разработке принципов функционирования и структуры, отвечающих за это блоков системы, методов их аппаратной реализации, разработке программной поддержки конструкций, обеспечивающих работу с динамически формируемым контекстом и их программной реализации. Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решаются следующие основные задачи:

1. Анализ состояния и развития существующих потоковых моделей вычислений и их аппаратных реализаций.

2. Анализ потоковой модели вычислений с динамически формируемым контекстом и исследование ее аппаратной реализации - вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов.

3. Разработка команд, обеспечивающих работу с динамически формируемым контекстом вычислений, которые входят в систему команд.

4. Создание алгоритмов работы команд, обеспечивающих эффективную работу с динамически формируемым контекстом выполняемой программы, а также разработка структуры и принципов аппаратной реализации блока исполнительного устройства на основе исследования возможностей современной элементной базы.

5. Разработка программной поддержки - трансляции конструкций параллельного машинно-орентированного языка вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов, обеспечивающих работу с динамически формируемым контекстом вычислений.

6. Создание программ, имеющих практическую ценность, а также их исследование с целью выявления максимального параллелизма и эффективности их выполнения.

7. Осуществление практической реализации предложенных методов на макете исполнительного устройства.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования является вычислительная система новой нетрадиционной архитектуры - вычислительная система с автоматическим распределением ресурсов (ВСАРР). Предметом исследования являются созданные аппаратно-программные средства работы с динамически формируемым контекстом вычислений, что позволяет значительно повысить эффективность организации параллельных процессов и производительность в ВСАРР; разработанные алгоритмы и программы, их исследование на программной модели ВСАРР - инструментальном комплексе, и на аппаратной модели ВСАРР - макете; решение задач на инструментальном комплексе с целью проверки эффективности разработанных методов.

Методы исследования

Исследования проводились с использованием теории параллельных вычислений, теории высокопроизводительных вычислений, теории построения трансляторов, теории инструментальных комплексов, теории проектирования ЭВМ и методик проектирования сложных вычислительных комплексов с применением систем автоматизированного проектирования. Аппаратная реализация макета исполнительных устройств велась в соответствии с принципами нисходящего проектирования с использованием объектно-ориентированного подхода.

Научная новизна

Впервые разработаны аппаратно-программные средства работы с динамически формируемым контекстом вычислений в вычислительной системе нетрадиционной архитектуры - системе с автоматическим распределением ресурсов. Основные научные результаты работы состоят в следующем:

1. разработана часть системы команд, отвечающая за работу с динамически формируемым контекстом, и разработаны эффективные алгоритмы выполнения команд;

2. аппаратно реализован блок исполнительного устройства вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов, осуществляющий выполнение системы команд работы с динамически формируемым контекстом;

3. в качестве программной поддержки работы с динамически формируемым контекстом операндов реализована трансляция конструкций параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня, отвечающих за работу с динамически формируемым контекстом вычислений;

4. систематизированы способы организации работы со структурами данных (такими как деревья, вектора, многомерные массивы) в вычислительной системе с автоматическим распределением ресурсов;

5. исследовано прохождение ряда программ на инструментальном комплексе и на макете, подтвердившее правильность самой концепции вычислительной модели и реализуемой на ее основе архитектуры, а также выявившее предельный параллелизм и эффективность выполнения программ;

6. предложен новый метод реализации условных конструкций в вычислительной системе с автоматическим распределением ресурсов, позволяющий оптимизировать выполнение задачи;

7. предложен новый метод реализации многовходовых узлов в ВСАРР.

Практическая значимость

Практическая значимость работы заключается в следующем: 1. Разработанные в диссертационной работе специальные команды для эффективной работы с динамически формируемым контекстом вычислений вошли в систему команд ВСАРР. Разработанные и реализованные автором алгоритмы работы данных команд эффективно применяются и для работы со структурами данных, а также могут быть использованы при последующих реализациях ВСАРР и в специализированных вычислительных системах. Аппаратная реализация блока специальных операций, который вошел в состав исполнительного устройства макета ВСАРР, позволяет оценить работоспособность и эффективность предложенных аппаратных решений.

2. Разработанные алгоритмы трансляции конструкций параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня, обеспечивающих работу с динамически формируемым контекстом (ДФК) вычислений, позволяют повысить эффективность программирования и могут быть использованы при создании трансляторов со стандартных языков высокого уровня. Реализованные алгоритмы трансляции конструкций, обеспечивающих работы с ДФК вычислений вошли в состав созданного транслятора с параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня.

3. На примере созданной программы «Синтез топологии сетей» показана эффективность работы предлагаемой архитектуры при решении задач, представляющих практический интерес, что позволяет судить о правильности, принятых аппаратно-программных решений, обеспечивающих поддержку работы с динамически формируемым контекстом вычислений.

4. Предложены новые методы аппаратной реализации условных конструкций и многовходовых узлов.

Основные положения, которые выносятся на защиту:

1. Анализ архитектуры вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов, позволил выявить возможности повышения производительности системы.

2. Разработанная система команд и алгоритмы выполнения команд, позволяют обеспечить работу с динамически формируемым контекстом вычислений.

3. Разработанный блок, входящий в состав исполнительного устройства вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов, осуществляет работу с динамически формируемым контекстом вычислений.

4. Разработанные программные средства трансляции конструкций параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня, обеспечивают работу с динамически формируемым контекстом.

5. Созданный на ПЛИС с целью апробации разработанных методов блок, входящий в состав исполнительного устройства макета системы с автоматическим распределением ресурсов, осуществляет работу с динамически формируемым контекстом вычислений.

6. Создана программа "Синтез топологии сетей", которая представляет практический интерес, проведена оценка ее максимального распараллеливания и эффективности выполнения на инструментальном комплексе.

7. Предложены новые алгоритмы аппаратной поддержки выполнения условных конструкций и многовходовых узлов.

Реализация результатов работы

Разработанные теоретические положения и новые технические решения опробованы экспериментально на инструментальном комплексе и на макете вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов. Результаты работы реализованы в Институте проблем информатики РАН (ИПИ РАН) в отделе Проблем построения информационно-вычислительных систем высокого параллелизма при исследовании и разработке нетрадиционной архитектуры вычислительных систем с автоматическим распределением ресурсов, а также при реализации проекта по созданию макета вычислительной машины данной архитектуры.

Апробация результатов

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах в ИПИ РАН 2001-2005 гг., а также на ряде международных и всероссийских конференций в период с 2000 года по 2005 года: на международных молодежных научных конференциях "XXVI Гагаринские чтения" (Москва, 2000) и "XXVII Гагаринские чтения" (Москва, 2001); на международной научной конференции "С.А. Лебедев и развитие отечественной вычислительной техники" (Москва, 2002); на международной научно-технической конференции «Интеллектуальные и многопроцессорные системы ИМС'2003» (пос. Дивноморское, 2003), на международной научно-практической конференции «Искусственный интеллект - 2004. Интеллектуальные и многопроцессорные системы - 2004» (пос. Кацивели, Крым, 2004), на «II Научной сессии Института проблем информатики Российской академии наук: Проблемы и методы информатики» (Москва, 2005).

Исследование разработанных методов аппаратной и программной поддержки работы с динамически формируемым контекстом проводилось в Институте проблем информатики РАН на инструментальном комплексе и при отладке макета ВСАРР.

Структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 84 наименований и одного приложения. Работа изложена на 181 странице машинописного текста, из них основного текста 168 страниц и 13 страниц приложения, работа включает 70 рисунков и 6 таблиц в основной части, приложения содержат 16 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Вычислительные машины и системы», Левченко, Николай Николаевич

Основные результаты диссертационной работы.

1. В работе проведен анализ вычислительных моделей, управляемых потоком данных и их аппаратная реализация.

2. Проведено исследование вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов, обладающей принципиально новыми качествами, устраняющими большинство из недостатков, присущих предыдущим машинам, основанным на принципе управления потоком данных.

3. Разработаны команды и алгоритмы их работы, обеспечивающие работу с динамически формируемым контекстом вычислений, которые предоставляют возможность одновременной обработки нескольких полей контекста.

4. Разработана структура блока, осуществляющего работу с динамически формируемым контекстом вычислений, который вошел в состав исполнительного устройства системы.

5. Введение данного блока в структуру исполнительных устройств повышает эффективность их работы, и всей системы в целом за счет эффективности разработанных алгоритмов и возможности параллельной работы с контекстом и данными.

6. Разработаны принципы аппаратной реализации блока, осуществляющего работу с динамически формируемым контекстом вычислений, на основе исследования возможностей современной элементной базы.

7. Для практической реализации предложенных аппаратных методов создан на ПЛИС макет блока, осуществляющего работу с ДФК вычислений.

8. Программной поддержкой явились разработанные алгоритмы трансляции конструкций параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня, отвечающих за работу с ДФК вычислений.

9. Разработанные алгоритмы трансляции конструкций, отвечающих за работу с ДФК вычислений, вошли в созданный транслятор с параллельного машинно-ориентированного языка высокого уровня.

10. Для практической проверки созданных аппаратно-программных решений была реализована задача «Синтез топологии сетей», представляющая большой практический интерес.

11. Исследовано прохождение задачи «Синтез топологии сетей» на инструментальном комплексе системы, с целью выявления максимально достигнутого уровня параллелизма, динамики и эффективности ее прохождения.

12. Полученные результаты подтвердили эффективность созданных аппаратно-программных средств работы с динамически формируемым контекстом вычислений.

13. Предложен новый метод аппаратной реализации условных конструкций.

14. Предложен новый метод аппаратной поддержки работы с многовходовыми узлами.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Левченко, Николай Николаевич, 2005 год

1. Бурцев B.C. Новые принципы организации вычислительных процессов высокого параллелизма // Материалы Международной научно-технической конференции «Интеллектуальные и многопроцессорные системы — 2003». Т.1. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003.

2. Митрофанов В., Слуцкин А., Ларионов К., Эйсымонт Л. Направления развития отечественных высокопроизводительных систем//Открытые системы. 2003. № 5.

3. Saphir W., Woo A., Yaroww М. The NAS Parallel Benchmark 2.1 Results//Report NAS-96-010, August 1996.

4. Michael L. Dertouzos. The Future of Computing//Scientific American. 1999. August 19.

5. Бурцев B.C. Перспективы развития вычислительной техники//Сб. статей «Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ. МВК Эльбрус». М., 1998.

6. Silc J., Robic В. Did Processor Architecture Make the Best of Dataflow?//PDPTA'2000.

7. Березко A.M. Новые концепции в архитектуре потоковых машин с тегированием данных. Отчет отдела системного программирования ВЦКП РАН. М., 1991.

8. Dennis J., Misunas D. A preliminary Architecture for Basic Data-Flow Processor//Project MAC, MIT, Houston, TX. 1975. Jan. P. 126-132.

9. Dennis J.B. The Evolution of «Static» Data-Flow Architecture//Advanced Topics in Dataflow Computing, ed. Bic L. and Gaudiot J.-L., Prentice Hall, 1991.

10. Gravlen 0. «The Evolution of Dataflow Computers Project Paper for 45214 Computer Architecture». University of Trondheim, 1994.

11. Arvind, Dahbura A.T., Caro A. Computer Architecture Research and the Real World//Computation Structures Group Memo 397, MIT Laboratory for Computer Science, Cambridge, MA, 1997, April 23.

12. Silc J., Robic В., Ungerer T. Asynchrony in parallel computing: From dataflow to multithreading//Parallel and Distributed Computing Practices. 1998. 1(1): 3-30.

13. Watson I., Gurd J.R. A prototype data flow computer with token labeling//Proc. National Сотр. Conf., Jun. 1979. P. 623-628.

14. Arvind, Nikhil R.S. Executing a program on the MIT tagged-token dataflow architecture//Lect. Notes Comput. Sc. 259 (1987). P. 1-29.

15. Barrington D.A., Culler D.E. DATAFLOW ARCHITECTURES//MIT Laboratory for Computer Science, 1986, February 2.

16. Gurd J. R., Kirkham С. C., Watson I. The Manchester Prototype Dataflow Computer//In S. S. Thakkar, editor, Selected Reprints on Dataflow and Reduction Architectures. IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, CA, 1987. P. 111-129.

17. Березко A.M. Принципы действия и архитектура манчестерской потоковой машины//Отчет по теме «Анализ современного состояния архитектур вычислительных машин потока данных». М., 1988.

18. Gurd J.R. The Manchester dataflow machine//Future Generations Computer Systems 1. 1985. P. 201-212.

19. Feo J.T., Cann D.C., Oldehoeft R.R. A Report on the SISAL Language Project//Journal of Parallel and Distributed Computing, 10:349-366. 1990. Dec.

20. Patnaik L.M., Govindaraian R., Ramadoss N.S. Design and performance evaluation of EXMAN: Extended MANchester data flow computer/ЛЕЕЕ Trans. Computers C-35. 1986.P. 229 -244.

21. Arvind, Thomas R.E. I-structures: An efficient data type for parallel machines//Tech. Rep. TM 178, Computat. Structures Group, MIT Lab. for Comput. Sci., 545, Technology Square, Cambrige, MA 02139. 1980. Sept.

22. Arvind, Rishiyur S. Nikhil, Keshav K. Pingali. I-structures: data structures for parallel computing//ACM Transaction on Programming Language and Systems. 1989. October. V. 11, no. 4.

23. Arvind, Nikhil R.S., Executing a program on the MIT Tagged-Token Dataflow Architecture//IEEE Transactions of computers. 1990. March. V. 39, no. 3.

24. Arvind, Gostelow K.P., Plouffe W. An Asynchronous Programming Language and Computing Machine//Department of Information and Computer Science Technical Report 114a, University of California, Irvine. 1978. Dec.

25. Null L., Lobur J. The essentials of computer organization and architecture//Jones and Bartlett Publishers, Inc. 2003.

26. Shimada Т., Hiraki K., Sekiguchi S. A Dataflow Supercomputer for Scientific Computations: The SIGMA-1 System//Translated into English by Eoyang C, and published in The Institute for Supercomputing Research Vector Register, 11.15.1988. P. 3-9.

27. Culler D., Papadopoulos G. The Explicit Token Store//Journal of parallel and distributed computing. 1990. № 10. P. 289-308.

28. Papadopoulos M., Culler D. Monsoon: an Explicit Token-Store Architecture//Proc. of 17th Intl. Symposium on Computer Architecture (ISCA-17), May 1990. P. 82-91.

29. Robic В., Silc J., Ungerer T. Beyond dataflow//J. Computing and Information Technology, 8(2):89-101. 2000.

30. Papadopoulos G.M., Traub K.R. Multithreading: A revisionist view of dataflow architectures/An Proceedings of the 18th Annual International Symposium on Computer

31. Architecture//1EEE Computer Society. 1991. P. 342-351.

32. Iannucci R. Toward a Dataflow/von Neumann Hybrid Architecture/Лп 15th Annual International Symposium on Computer architecture. 1988. P. 131-140.

33. Traub K.R., Popadopoulos G.M., Beckerle M.J., Hicks J.E., Young J. Overview of the Monsoon Project//Proceedings of the 1991 IEEE International Conference on Computer Design, Cambridge, MA. 1991. Oct.

34. David E. Culler, Klaus E. Schauser, and Thorsten von Eicken. Two Fundamental Limits on Dataflow Multiprocessing// IFIP WG 10-3 Parallel Architectures and Compilation Techniques, Jan 1992.

35. Grafe V.G., Hoch J.E. The Epsilon-2 Multiprocessor System//Journal of Parallel and Distributed Computing, 10:309-318.1990. Dec.

36. Boon Seong Ang. Efficient Implementation of Sequential Loops in Dataflow Computation//Appeared in the Proceedings of the 1993 FPCA, Copenhagen, Denmark. P. 169-178.

37. Finkel R.A. ADVANCED PROGRAMMING LANGUAGE DESIGN. Addison-Wesley Publishing Company, 1996.

38. Culler D.E. Resource Management for the Tagged Token Dataflow Architecture//MIT. 1980. Jan.

39. Nikhil R.S. Dataflow Programming Languages//The 13th IMACS World Congress on Computation and Applied Mathematics, Trinity College, Dublin, Ireland, July 22-26, 1991.

40. Toshitsugu Yuba, Toshio Shimada, Yoshinori Yamaguchi, Kei Hiraki, Shuichi Sakai. Dataflow computer development in Japan//4th International Conference on Supercomputing, Amsterdam, The Netherlands, 1990.

41. Hiroshi Nagase, Masakuni Kameya, Takashi Kawanami, Tomoki Shiono. Dataflow Computer which Accelerates Execution of Sequential Programs by Firing Instruction Precedently//System and Computers in Japan. 2002. V. 33, no. 9. P. 68-77.

42. Yuba Toshitsugu. Research and Development Efforts on Dataflow Computer Architecture in Japan//Journal of Information Processing Abstract. 2002. V. 09, no. 02.

43. Yamaguchi,Y. SakaiS. An Architectural Design of a Highly Parallel Dataflow Machine//To appear in IFIP'89. 1989.

44. Sakai Shuichi, Yamaguchi Yoshinori, Hiraki Kei, Kodama Yuetsu, Yuba Toshitsugu. Design of the Dataflow Single-Chip Processor EMC-R//Journal of Information Processing Abstract. V. 13, no. 02-008.

45. Kahaner D.K. Parallel processing research in Japan//Supplement. 1991. May.

46. Herath J., Yamaguchi Y., Saito N., Yuba T. Dataflow Computing Models, Languages, and Machines for Intelligence Computations/ЛЕЕЕ Transactions on Software Engineering. 1988. Dec. V. 14, no. 12.

47. Arvind, Stephen Brobst. The evolution of dataflow architectures: from static dataflow to P-RISC//International Journal of High Speed Computing. 1993. V. 5, no. 2. P. 125-153.

48. Корнеев В., Киселев А. Современные микропроцессоры/^ изд. С-Пб.: БХВ-Петербург, 2003.

49. Beckerle M.J. Overview of the START (*T) multithreaded computer//Proc. COMPCON'93, 1993. P. 148-156.

50. Veen A.H. Dataflow machine architecture//ACM Computing Surveys (CSUR). 1986. Dec. V. 18, Issue 4.

51. Dennis J.B. Data Flow Supercomputers//Computer. 1980. Nov. V. 13, no. 11. P. 48-56.

52. Jagannathan R., Dataflow Models//Parallei and Distributed Computing Handbook: Editor Zomaya E.Y., McGraw-Hill, 1996.

53. Silc J., Robic В., Ungerer T. Processor Architecture: From Dataflow to Superscalar and Beyond. Springer-Verlag, Berlin, New York, 1999.

54. Ben Lee, Hurson A. R. Dataflow Architectures and Multithreading//Computer. 1994. Aug. V. 27, no. 8. P. 27-39.

55. Wesley M. Johnston, J.R. Paul Hanna, Richard J. Millar. Advances in dataflow programming languages//ACM Computing Surveys (CSUR). 2004. March. V. 36, Issue 1.

56. Herath J., Yamaguchi Y., Saito N., Yuba T. Dataflow Computing Models, Languages, and Machines for Intelligence Computations/ЛЕЕЕ Transactions on Software Engineering. 1988. Dec. V. 14, no. 12.

57. Бурцев B.C. О необходимости создания суперЭВМ в России//Сб. статей «Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ», М., 1997.

58. Kaufmann М. Computer Architecture. A Quantitative Approach, 3rd Edition, 2002.

59. W. Ackerman. Data flow languages. IEEE Comput. 15,2,15—25,1982.

60. Бурцев B.C., «Перспективы развития вычислительной техники», в сб.статей «Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ. МВК Эльбрус», Москва, 1998.

61. Бурцев B.C., «Тенденции развития высокопроизводительных систем имногопроцессорные вычислительные комплексы», в сб.статей «Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ. МВК Эльбрус», Москва, 1998.

62. Левченко Н.Н. Динамическая обработка рекурсивных операций/ZXXVI Гагаринские чтения. Тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции. Том 2. Секция «Микропроцессорные системы в авиационной и космической технике». М.: Латмэс, 2000. С. 472.

63. Левченко Н.Н. Реализация цифровых устройств на ПЛИС//ХХУН Гагаринские чтения. Тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции. Том 5. Секция «Микропроцессорные системы в авиационной и космической технике». М.: Латмэс, 2001. С. 65-66.

64. Левченко Н.Н. Блок работы с байтовыми структурами //XXVII Гагаринские чтения. Тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции. Там же. С. 66-67.

65. Левченко Н.Н. Реализация трансляции многовходовых узлов языка высокого уровня ВМ нетрадиционной архитектуры потокового типа//С.А. Лебедев и развитие отечественной вычислительной техники. М.: МАИК, 2002. С. 159-171.

66. Левченко Н.Н., Окунев А.С. Аппаратно-программная реализация условных конструкций в вычислительной системе с автоматическим распределением ресурсов. Там же. С. 153.

67. Окунев А.С., Левченко Н.Н. Методы аппаратной реализации многовходовых узлов вычислительной системы с автоматическим распределением ресурсов//Научно-теоретический журнал «Искусственный интеллект» 1ПШ1 «Наука i освгга». 2004. № 3. С. 149.

68. Левченко Н.Н. Представление структур данных в вычислительной системе, управляемой потоком данных//Проблемы и методы информатики: II научная сессия Института проблем информатики Российской академии наук. Тезисы докладов. М., ИПИ РАН, 2005. С. 201.

69. Кнут Д.Е. Искусство программирования. Т. 3. Сортировка и поиск. 2-е изд. Вильяме, Addison Wesley Longman, 2000.

70. Тексейра С., Пачеко К. Borland Delphi 6. Руководство разработчика. Вильяме, Москва, 2002.

71. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. 2-е изд., перераб. и доп., BHV, 2004.

72. Комолов Д.А. и др. САПР фирмы Altera МАХ + Plus II и Quartus 11//РадиоСофт. 2002.

73. Альфред Ахо, Рави Сети, Джеффри Ульман. Компиляторы. Принципы, технологии, инструменты. Вильяме, 2003.

74. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей//Техносфера. 2003.

75. Стешенко В.Б. «ПЛИС фирмы ALTERA: проектирование устройств обработки сигналов.», М.: Додэка, 2000.

76. Altera Corporation. APEX 20К Programmable Logic Device Family. Data Sheet. August 1999. ver.2.02.

77. Шабанов Б.М., Яицков А.С. VHDL — язык описания аппаратуры. Учебное пособие. Москва, МИЭТ, 2003.

78. Антонов А.П. «Язык описания цифровых устройств AlteraHDL. Практический курс», -М.: ИП РадиоСофт, 2001.1671. Перечень сокращений1. AHDL Altera HDL

79. ANSI American National Standards Institute

80. CPLD Complex Programmable Logic Device

81. EDIF Electronic Design Interchange Format

82. EXMAN Extended Manchester Dataflow Computer

83. FPGA Field Programmable Gate Array1. GDF Graphic Design File

84. HDL Hardware Description Language

85. HTMT Hybrid Technology Multithreaded Architecture гибриднотехнологическая многопоточная архитектура IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers

86. M Library of Parameterized Modules Библиотеки параметризированныхмодулей

87. MAX+PLUS Multiple Array MatriX Programmable Logic User System — «пользовательекая система программирования логики упорядоченных структур» MDFM Manchester Data-Flow Machine

88. MIT Массачусетский Технологический Институт

89. MIT TTDA MIT Tagged-Token Dataflow Machine

90. MPP Massively Parallel Processor — процессоры с массовым параллелизмом

91. МТА MultiThreading Architecture многопоточная архитектура

92. RAM (ОЗУ) Оперативное запоминающее устройство RISC Reduced Instruction Set Computing (technology) вычисления ссокращённым набором команд ROM (ПЗУ) постоянное запоминающее устройство SDF Signal Design File1. TDF Text Design File

93. TPU Thread Processor Unit однонитевой процессор

94. Арасш Адрес памяти расширения

95. Асл Адрес следующей команды1. АФ Ассоциативный Формат

96. БВО Блок Вещественных Операций (операций над с плавающей точкой)1. БГП Буфер Готовых Пар1. БД База Данных1. БЗНЦ Без знаковое Целое

97. БИС Большие Интегральные Схемы1. БК Буфер Команд

98. БРГП Буфер Распределитель Готовых Пар

99. БСО Блок Специальных Операций

100. БЦО Блок Целочисленных Операций1. ВМ Вычислительная Машина

101. ВСАРР Вычислительная Система с Автоматическим Распределением Ресурсов1. ВТ Вычислительная Техника1. ДК Дешифратор Команд

102. ДФК Динамически Формируемый Контекст1. ЗНЦ Знаковое Целое1. ИС Интегральная Схема

103. ИУ Исполнительное Устройство

104. КМАП Коммутатор Модулей Ассоциативной Памяти1. КОП Код Операции1. КУ Код Условиялэ Логический Элемент

105. МАП Модуль Ассоциативной Памяти

106. МИУ Многопоточное Исполнительное Устройство

107. МПМ Манчестерская Потоковая Машина

108. ОЗУ Оперативное Запоминающее Устройство1. ОП Оперативная Память1. ОС Операционная Система1. ПК Память Команд1. ПКон Память Констант

109. ПЛИС Программируемые Логические Интегральные Схемы

110. ПО Программное Обеспечение1. Прасш Память расширения1. ПЭ Процессорный Элемент1. РК Регистр Команд

111. РОН Регистр Общего Назначения

112. САПР Система Автоматизированного Проектирования

113. СБИС Сверхбольшие Интегральные Схемы

114. ТЭЗ Типовой Элемент Замены1. УП Указатель Полей1. УУ Устройство Управления

115. УУОП Устройство Управления Операциями

116. ФУ Функциональное Устройство1. ЦП Центральный Процессор1. ЦУ Цифровые Устройства1. ЯВУ язык высокого уровня