Теоретические основы построения однородных вычислительных систем на неразрезных процессорных матрицах

• Автор: Воробьев, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 349 с. : ил.

Содержание
Система шрифтов, обозначений и сокращений
Введение
Глава 1. Алгоритмические модели ОВС
1.1. Концепция ОВС
1.1.1. Пути повышения быстродействия ЭВМ
1.1.2. Однородные вычислительные системы (ОВС)
1.1.3. Экспансия параллельных систем и ОВС
1.1.4. Резюме
1.2. Функционально-алгоритмическая модель ОВС
1.2.1. Конфигуратор ОВС
1.2.2. Структура алгоритмических описаний ОВС
1.2.3. Временные и схемные описания ОВС
1.2.4. Алгоритмическое имитационное моделирование
1.2.5. Резюме
1.3. Системная модель ОВС
1.3.1. Задача системного моделирования ОВС
1.3.2. Система параллельных процессов
1.3.3. Квазипараллельное исполнение параллельных процессов
1.3.4. Язык квазипараллельного программирования
1.3.5. Автоматное представление процесса
1.3.6. Резюме
1.4. Клеточная модель ОВС
1.4.1. Постановка задачи
1.4.2. Предшествующие модели коллективов вычислителей
1.4.4. Однородная стохастическая клеточная (ОСК-) система
1.4.5. Функциональные свойства ОСК-систем
1.4.6. Проблематика теории ОСК-систем
1.4.7. Резюме
1.5. Структурные характеристики ОВС
1.5.1. О теории идеального коллектива
1.5.2. Структурные характеристики ОВС
1.5.3. Теоретическое моделирование ОВС
1.6. Основные результаты главы 1
Глава 2. Пределы производительности ОВС
2.1. Технологические пределы производительности ОВС
2.1.1. Технологический прогресс ЭВМ
2.2.2. Тепловой барьер
2.1.3. Резюме
2.2. Исследование эффективности ОВС с общими шинами
2.2.1. Постановка задачи
2.2.2. Предварительный анализ задачи
2.2.3. Результаты моделирования
2.2.4. Обсуждение результатов
2.3. Исследование эффективности ОВС с трансляционным обменом
2.3.1. Операционная система ОВС
2.3.2. Структура ОВС СУММА
2.3.3. Передача данных в ОВС СУММА
2.3.4. Постановка задачи анализа распределённого управления
2.3.5. Анализ управления трансляционными обменами в ОВС
2.3.6. Эффективность распределённого управления ОВС СУММА
2.3.7. Системный барьер производительности ОВС
2.4. Световой барьер и его преодоление
2.4.1. Постановка проблемы
2.4.2. Световой барьер
2.4.3. Теория вычислений с физической точки зрения
2.4.4. Вычислительные события
2.4.5. Природа светового барьера
2.4.6. Синхронные и асинхронные ЭВМ
2.4.7. Классический параллелизм
2.4.8. Принцип близкодействия
2.4.9. Релятивистские ЭВМ
2.4.10. О релятивистской теории вычислений
2.4.11. Проекты релятивистских ЭВМ
2.4.12. Резюме
2.5. Эффективность параллельных вычислений
2.5.1. Постановка проблемы
2.5.2. Алгоритмические пределы производительности
2.5.3. Архитектурные пределы производительности
2.5.4. Резюме

2.6. Основные результаты главы
Глава 3. Теория структур ОВС
3.1. Локальные однородные структуры
3.1.1. Коммутаторы в вычислительных системах
3.1.2. Структура системы
3.1.3. Локальность
3.1.4. Однородность
3.1.5. Периодичность
3.2. КАИ С-структуры
3.2.1. Определение КАИС-структур
3.2.2. Эвклидовы и диофантовы структуры
3.2.3. Локальные КАИС-етруктуры
3.2.4. Типы КАИС-структур
3.2.5. Оптимальные КАИС-структуры
3.2.6. Строение и эквивалентность КАИС-структур
3.2.7. Абсолютная и относительная адресация
3.2.8. Размеченная решётка относительных адресов
3.3. Вложение структур в структуры
3.3.1. Задача вложения матриц в КАИС-структуры
3.3.2. Однозначные идеалы в Z+
3.3.3. Поиск н-мерных матриц, вложимых в Д-граф
3.3.4. Клеточное и циклическое вложение матриц в структуру
3.3.5. Вложение структуры в физическое пространство
3.4. Синтез и перебор Dn-zpa(poe
3.4.1. Постановка задач синтеза и перебора
3.4.2. Предельные КАИС-структуры
3.4.3. Таблица изоморфизмов
3.4.4. Алгоритм синтеза Диграфов
3.4.5. Каталог оптимальных Длграфов
3.5. Развитие теории структур ОВС
3.5.1. Исследования КАИС-структур
3.5.2. Комбинированные структуры
3.5.3. Функциональные проблемы теории структур ОВС
3.4.4. Резюме
3.6. Основные результаты главы

ПЭВМ
Массовая память

Переключатель канала
ггтп
Гг11! I Дп I
I пэ I пэ I
пэ пэ пэ . « пэ
Г-.ТУТ.нГ УТ1

пэи*» пэ I Гпэ пэ !
Г.Т.Т.Т Ч-Т1

1 I I I я

9 9 1

I I I
зетшждгхзм, Г Т , Т IТ '
I II I 1—1 I I
Рис.4. Архитектура ОВС на неразрезных процессорных
матрицах СБИС ПЭВМ - мониторная подсистема на основе персональной ЭВМ УУ - Устройство управления решающим полем
МК - Магистральный канал (магистральная шина)
РК - Регулярный канал (КАИС - структура)
РП - Решающее поле на неразрезных процессорных
матрицах СБИС с КАИС- структурой