Заключение организации, где выполнялась работа (Исследование, методы разработки и создание многопроцессорных модулей доверенных вычислительных комплексов)

«У'1"ВВРЖДА1О» 4,.'сяеральный директор им. И.С. Бруки» А.К. Ким 2016 г. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Публичное акционерное общество «Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука» Диссертации: «Исследование, методы разработки и создание многопроцессорных модулей доверенных вычислительных комплексов» выполнена в ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука». В период подготовки диссертации соискатель Бычков Игнат Николаевич работал в ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» в должности начальника отдела.

В 2004 г. окончил Московский физико-технический институт ггосударствснный университет) по специальности «Прикладная математика и физика». Окончил аспирантуру Московского физико-технического института (государственного университета). В 2007 г. решением диссертационного совета Института электронных управляющих машин присуждена ученая степень кандидата технических наук по специальности 05.13.05 - Элементы н устройства вычислительной техники и систем управления. Научный консультант — д.т.н. Фельдман Владимир Марткович, заместитель генерального директора ПАО «ИНЭУМ им.

И.С. Брука» В соответствии с «Положением об ученом совете ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука»» состоялось обсуждение диссертационной работы Бычкова И.Н. на расширенном заседании ученого совета предприятия, а также подготовлено и выдано данное заключение: Диссертационное исследование посвящено актуальным проблемам, решаемым Бычковым И.Н. при выполнении проектных заданий - созданию корпусов микросхем, прототипов процессоров и контроллеров, процессорных модулей, а также верификации проектных данных при тестировании вычислительных комплексов. Л~ичное чалме Личкоаа И.Н. а лолучен реаунататои лиооертаинониол работы в виде взаимосвязанных научно обоснованных технических решений во многом заключается в том, что он принимал участие в создании процессорных модулей для доверенных вычислительных комплексов, являющееся критически важным направлением деятельности для обеспечения необходимого уровня ! обороноспособности и развития экономики государства.

Обучаясь в магистратуре и в аспирантуре, работал несколько лет по контрактам с зарубежными компаниями Бип М(сгозуз1егпз, 1п1е1, РЬйрз Беппсопйисгогз и ХХР Беписопдисюгз в области системного программного обеспечения, систем автоматизации проектирования и передовых технологий сборки микросхем. С февраля 2007 года и до настоящего времени занимает должность начальника отдела ПАО «Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука». На основе мирового опыта и применения междисциплинарного подхода к совместному проектированию периферии полупроводниковых кристаллов, корпусов микросхем и вычислительного модуля он объединил в своей проектной деятельности тематические направления: - разработки вычислительных модулей; - систем автоматизации проектирования (САПР); - корпусирование сверхбольших интегральных схем (СБИС) микропроцессоров; - прототипирование микропроцессоров и вычислительных комплексов.

Такое объединение направлений позволило существенным образом повьюить качество, обеспечить необходимые характеристики и сократить сроки выпускаемых вычислительных модулей с аппаратно-программной платформой российской разработки в основе доверенных вычислительных комплексов. Значительные результаты научно-исследовательской деятельности Бычкова И. Н внедрены в практику разработок. В течение ряда лет им исследовались, усовершенствовались и внедрялись методы разработки вычислительных модулей, представленные в диссертационной работе, На сегодняшний день эти методы применяются в АО «МЦСТ» при существенном повышении эффективности проектной деятельности. Представленные в диссертации программные средства проектирования, повышающие эффективность разработки вычислительных комплексов, в течение ряда лет создавались при его личном участии.

По результатам деятельности Бычкова И.Н. внедрена система автоматизации проектирования для совместного проектирования периферии полупроводниковых кристаллов, корпусов микросхем и вычислительного модуля (САПР ЛВВ). Сборка нескольких поколений микросхем процессоров и контроллеров периферийных интерфейсов выполнена при участии Бычкова И,Н. с применением распространенных полимерных подложек (фабрика АБЕ, Тайвань) и перспективных керамических подложек корпусов (фабрика Куосега, Япония), что свидетельствует о полном соответствии разработанных им технологических решений самым современным требованиям. В качестве ответственного исполнителя Бычковым И.Н. успешно выполнен ряд опытно-консгрукторских работ по созданию вычислительных комплексов общего и специального применения, Реализованы его конструкторские решения для многопроцессорных модулей, применяемых для комплексов общего назначения или в военной технике, которые прошли весь цикл испытаний.

Прошли успешные испытания вычислительные модули, соответствующие открытым стандартам для систем двойного назначения ЧРХ (Ч1ТА 4б, Ч1ТА 48 выпуска 2007 - 2013 годов) или собственным требованиям предприятий. Разработкой в соответствии собственным требованиям предприятий является многопроцессорный модуль-лезвие под установку в шасси 'Ч5000 от компании АО «Т-Платформы» для создания суперкомпьютеров. остове ность пол ченных ез льтатов обеспечивается учетом основных условий разработки модулей на основе высокопроизводительных микросхем многоядерных процессоров российской разработки, применением общепринятых математических методов оптимизации, использованием из практики аналитических и эмпирических данных, включающих критерии проектирования.

Достоверность подтверждается результатами разработок корпусов многоядерных процессоров, периферийных контроллеров и широкой номенклатуры многопроцессорных модулей на их основе, актами внедрения с положительными результатами эксплуатации. На чная новизна аботы заключается в теоретическом анализе методов и обобщении практики конструкторско-технологической разработки многопроцессорных модулей вычислительных комплексов, создании эффективных структур, процедур анализа и синтеза многопроцессорных модулей на основе микросхем многоядерных процессоров российской разработки.

В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной: 1. Предложены конструктивные структуры многопроцессорного модуля с элементами конструкции микросхемы процессора, в виде взаимосвязанных составных частей, которые отличаются от существующих тем, что позволяют применить морфологический подход, методы расширения и сужения вариантов проектных решений в рамках ми огокритери аль ной оптимизации с учетом технологических процессов изготовления и критериев проектирования. 2.

Разработана совокупность методов сквозного проектирования составных частей многопроцессорного модуля, учитывающая в отличие от известных методов, как взаимное планирование этих частей, так и итеративную проработку проектных решений на этапах проектирования микросхемы процессора. 3. Разработаны средства проектирования и методы работы с ними для составных частей многопроцессорного модуля, отличающиеся от существующих тем, что включают автоматизацию выполнения планирования трассировки с учетом реализации модуля на основе микросхем многоядерных процессоров. 4.

Впервые предложена компоновка модулей унифицированной конструкции, расширяющая в отличие от существующих типов компоновок возможности масштабирования вычислительного комплекса по количеству многоядерных процессоров, оперативной памяти и периферийных интерфейсов. П актическ ю значимость ез льтатов аботы составляют разработанные взаимосвязанные научно обоснованные технические решения, которые нашли применение при создании с участием автора многопроцессорных модулей вычислительных комплексов на основе микросхем многоядерных процессоров с архитектурой «Эльбрус» и «Брагс ч9». Лично автором разработаны структуры многопроцессорного модуля с элементами конструкции микросхемы процессора и методы сквозного проектирования составных частей многопроцессорного модуля.

Их теоретическая значимость определяется расширением методов разработки многопроцессорных модулей на класс высокопроизводительных вычислительных комплексов (серверов) и сведением разработки аппаратуры таких комплексов к созданию многопроцессорных модулей в их основе под установку в корпуса (шасси) нестандартных конструкций. Применение взаимосвязанных решений позволило в среднем на 20% сократить сроки разработки многопроцессорных модулей и проведения комплексного тестирования вычислительных комплексов, в два раза сократить номенклатуру многопроцессорных модулей и в среднем на 25% снизить их ссбестоимость при серийном изготовлении. Получен патент на вычислительный модуль и многопроцессорную крейтовую систему из этих модулей.

С применением разработанных технических решений реализованы варианты четырехпроцессорных модулей вычислительных комплексов на основе микросхем процессоров с ядрами оригинальной архитектуры «Эльбрус». Вариант вычислительного комплекса Эльбрус-4.4, конструктором которого является автор работы, отмечен первой премией конкурса «Золотой чип — 2015» в номинации «За успехи в импортозамещении». Другим результатом, полученным Бычковым И.Н. в качестве главного конструктора является разработка системы автоматизации проектирования «ЛВВ». Данная система используется в процессе разработки многопроцессорных модулей.

Получено свидетельство о регистрации программы д. ЭВМ. Созданные в работе многопроцессорные модули вычислительных комплексов, ответственным исполнителем которых является Бычков И.Н, используются в составе более десяти опытных и серийных систем управления и приняты на снабжение, как для общего, так и для специального применения в комплексах противовоздушной и противоракетной обороны, гидроакустических системах перспективных подводных лодок и надводных кораблей.