Диссертация (1090013), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1584.2.4 Сокет в составе стенда..................................................................... 1604.3 Методы итеративной отработки решений ................................................ 1624.3.1 Метод проработки интерфейсов..................................................... 1624.3.2 Метод проработки типовых блоков процессора........................... 1654.3.3 Проработка компонентов модуля................................................... 1684.4 Выводы ........................................................................................................... 171Глава 5.

Проектные решения для многопроцессорных модулей ....................... 1735.1 Разработка металлополимерного корпуса ................................................ 1735.1.1 Особенности разработки ................................................................. 1735.1.2 Материалы, структура и нормы проектирования......................... 1755.1.3 Подбор матрицы выводов ............................................................... 1785.1.4 Применение средств проектирования............................................ 1815.2 Разработка металлокерамического корпуса .............................................

1845.2.1 Конструкция микросхемы процессора .......................................... 1855.2.2 Металлокерамические материалы.................................................. 1875.2.3 Проектирование таблицы выводов ................................................ 1895.3 Конструкции и применение многопроцессорных модулей ...................

1935.3.1 Комплексы общего применения..................................................... 1945.3.2 Компоновка модулей унифицированной конструкции ............... 2015.3.3 Комплексы специального применения..........................................

2045.4 Выводы ........................................................................................................... 207Заключение .............................................................................................................. 209Литература и ссылки............................................................................................... 214Приложение А. Используемые технические средства для разработанныхпрограмм ЭВМ. .......................................................................................................

227Приложение Б. Перечень основных актов о внедрении и других результатовдиссертационной работы........................................................................................ 2295Приложение В. Перечень ОКР и НИР, в которых использованы результатыдиссертационной работы........................................................................................

230ПриложениеГ.Переченьорганизаций,использующиевычислительныекомплексы с разработанными многопроцессорными модулями. ...................... 2336ВведениеАктуальность работыВ современных условиях большое значение имеет внедрение отечественнойвычислительной техники в различных сферах экономики и обороноспособностистраны.Важнойнишейрынкавычислительнойтехникиявляютсямногопроцессорные вычислительные комплексы (серверы) с общей памятью.Разработка таких доверенных комплексов как специального, так и общегоназначения на основе микросхем многоядерных процессоров и контроллеровроссийской разработки является краеугольной задачей импортозамещениявычислительной техники для обеспечения информационной безопасностисистемуправления государственноговычислительныекомплексыбылизначения. Вместе стем, чтобыконкурентоспособными,необходиморазрабатывать и изготавливать их в короткие сроки и с высоким качеством.Мировой опыт разработки модулей на основе сложно-функциональныхмикросхемпредполагаетиспользованиеконструкторско-технологическойавтоматизированныхразработки,позволяющиесредстввыполнитьследующее: оптимизация трасс соединений под кристаллом и микросхемой; создание модели и визуализация конечной электронной аппаратуры; применение множества способов представления соединений; оптимизация выводов микросхемы на основе ограничений; автоматизация разработки библиотеки компонент; интеграция множества проектов для элементов конструкций.В развитие теории и практики конструкторско-технологической разработкиэлектронного модуля на основе сложно-функциональных микросхем внеслизначительный вклад такие известные ученые, как Дж.

Льениг, Ханг-Минг Чен,Т. Мейстер, Г. Томке, Дж. Парк, Л. Хи, Ш. Элассаад и другие. Средироссийских ученых важный вклад в развитие принципов конструкторско-7технологической разработки внесли Б. А. Бабаян, В. Б. Бетелин, В. С. Бурцев,Г. Г. Рябов, А. Л. Стемпковский, В. А. Шахнов и многие другие.Исследование существующих методов конструкторско-технологическойразработки модулей, основанных на использовании систем автоматизациипроектирования, показало их неполноту, в частности для решения следующихвзаимосвязанных задач разработки многопроцессорных модулей: выполнение многокритериальной оптимизации; планирование трассировки модуля; обеспечение итеративной проработки проектных решений; определение эффективной компоновки модуля.Кроме того, ряд проектных решений, таких как результаты компоновки итрассировки многопроцессорного модуля с учетом требований устойчивости кмеханическим, климатическим, электромагнитным и другим воздействиямзачастую эффективнее осуществлять и принимать с использованием натурныхэкспериментов.

Методы совместного использования натурных экспериментовна макетах и модельных расчетов при проектировании многопроцессорныхмодулей в открытой печати не обнаружены.Таким образом, актуальной становится разработка взаимосвязанныхнаучно-обоснованных технических решений на этапах конструкторскотехнологической разработки многопроцессорных модулей с целью сокращениясроков проектирования и достижения высоких потребительских свойств ихарактеристикаппаратурыотечественныхвычислительныхкомплексов,внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики иобороноспособностистраны.Особенностьювыполненныхисследованийявляется то, что при ограниченных сроках разработки вычислительногокомплекса на основе микросхем процессоров российской разработки послевыпускаинженерныхобразцовмикросхемпроцессоровтребуетсязаминимальное время получить вариант модуля на их основе.

Для выполненияэтого требования разработка многопроцессорного модуля вычислительного8комплекса проводится одновременно с разработкой микросхемы процессора.При этом оптимальные конструктивные решения для многопроцессорногомодуля и микросхемы процессора достигаются только при условии сквозногоконструкторско-технологического проектирования.Объект и предмет исследованияОбъектомисследованияявляетсявысокопроизводительныевычислительные комплексы на основе многоядерных микросхем процессоров.Предмет исследования – многопроцессорные модули и методы их разработки сучетом современных технологий изготовления и критериев проектирования.Цель и задачи диссертационной работыЦелью диссертационной работы является изложение научно-обоснованныхтехническихрешенийдляконструкторско-технологическойразработкимногопроцессорных модулей вычислительных комплексов, внедрение которыхвноситзначительныйобороноспособности.вкладвДостижениеразвитиестраныпоставленнойицелиповышениееепредусматриваетрешение следующих задач:1.

Исследование серийно изготавливаемых многопроцессорных модулей икритериевтехническиеихпроектирования,характеристикиимпортозамещающихпозволяющихисократитьвысокопроизводительныхулучшитьсрокиосновныеразработкивычислительныхкомплексов.2. Определение структур многопроцессорного модуля в виде взаимосвязанныхсоставных частей и комплекса критериев их проектирования с учетомтехнологий изготовления.3.

Разработкаметодовсквозногопроектированиямногопроцессорного модуля.9составныхчастей4. Применение комплекса критериев и новых методов при совместнойразработке многопроцессорных модулей и микросхем многоядерныхвысокопроизводительных процессоров в их основе.5. Разработка эффективной компоновки унифицированных модулей длямногопроцессорных вычислительных комплексов специального применения.6. Разработка многопроцессорных модулей с применением современныхсредств автоматизации проектирования и вспомогательного оборудования,включая средства проектирования российской разработки, прототипы, атакже стенды тестирования и разбраковки микросхем процессоров.7. Разработкамногопроцессорныхмодулейсприменениемметодоввыполнения многокритериальной оптимизации, планирования трассировки иобеспечения итеративной проработки проектных решений.8. Реализация многопроцессорных вычислительных комплексов различногоприменениянасовременныхосноверазработанныхстандартовдлямодулейсиспользованиемконструкторско-технологическогопроектирования аппаратуры вычислительных устройств.Методология и методы исследованияДля решения поставленных задач в диссертации применялись принципы иметоды системного анализа, теории принятия управленческих решений,многокритериальной оптимизации, проектирования интегральных схем иэлектронной аппаратуры с применением современных систем автоматизациипроектирования.Научная новизна работыНаучная новизна работы заключается в теоретическом анализе методов иобобщениипрактикимногопроцессорныхконструкторско-технологическоймодулейвычислительныхкомплексов,разработкисозданииэффективных структур, процедур анализа и синтеза многопроцессорных10модулей на основе микросхем многоядерных процессоров российскойразработки.

Характеристики

Список файлов диссертации