Реконфігурований конвеєр

Велика множина обчислювальних задач має ділянки, які потребують інтенсивних обчислень над великими масивами або потоками даних. Це наприклад, алгоритми обробки сигналів, зображень, баз даних, шифрування. Такі задачі ефективно вирішувати на конвеєрних обчислювачах, які обробляють потоки даних. Якщо такий конвеєр виконати реконфігурованим, то він може забезпечити високе відношення продуктивність/апаратні витрати.

Архітектура такого обчислювача показана на рисунку 7.

Рис. 7 – Архітектура конфігурованого конвеєра

В основі обчислювача конфігуровані обчислювальне середовище, яке програмується на виконання одного алгоритму обробки потоку даних в конвеєрному режимі. Потік даних направлений з ОЗП мікропроцесора, а потік результатів - в ОЗП. Крім того, частина проміжних даних може поступати на попередні ступені конвеєра, за рахунок чого можна ефективно виконувати велику множину складних алгоритмів без запам’ятовування даних в ОЗП (функціональна конвеєризація). Така архітектура має всі переваги конвеєрної архітектури: висока продуктивність при невеликих апаратурних витратах за рахунок спеціалізованого виконання ступенів конвеєра.

Представниками такої архітектури є комп’ютер RaPiD Вашингтонського університету, обчислювач OneChip-98, PipeRench університету Карнегі-Меллона.

Названа архітектура придатна для прискорення обчислень, які в явно вираженому вигляді мають фрагменти алгоритму, які потребують конвеєрної обробки. Особливостями такої обробки є те, що кількість операцій над даними є пропорційною кількості даних. Таким чином, продуктивність обчислювача все ще стримується пропускною спроможністю інтерфейса.

Дата добавления: 2014-01-07