Диссертация (1090013), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В диссертации получены следующие основные результаты,характеризующиеся научной новизной:1. Предложены конструктивные структуры многопроцессорного модуля сэлементами конструкции микросхемы процессора, в виде взаимосвязанныхсоставных частей, которые отличаются от существующих тем, чтопозволяют применить морфологический подход, методы расширения исужения вариантов проектных решений в рамках многокритериальнойоптимизации с учетом технологических процессов изготовления икритериев проектирования.2.
Разработана совокупность методов сквозного проектирования составныхчастей многопроцессорного модуля, учитывающая в отличие от известныхметодов, как взаимное планирование этих частей, так и итеративнуюпроработку проектных решений на этапах проектирования микросхемыпроцессора.3. Разработаны средства проектирования и методы работы с ними длясоставныхчастейсуществующихмногопроцессорноготем,чтовключаютмодуля,отличающиесяавтоматизациюотвыполнениятопологической трассировки с учетом реализации модуля на основемикросхем многоядерных процессоров.4.
Впервые предложена компоновка модулей унифицированной конструкции,расширяющая в отличие от существующих типов компоновок возможностимасштабирования вычислительного комплекса по количеству многоядерныхпроцессоров, оперативной памяти и периферийных интерфейсов.Теоретическая и практическая значимость и внедрение результатовработыРазработанныевработевзаимосвязанныенаучнообоснованныетехнические решения нашли применение при создании с участием автора11многопроцессорныхмодулейвычислительныхкомплексовнаосновемикросхем многоядерных процессоров с архитектурой «Эльбрус» и «Sparc v9».Лично автором разработаны структуры многопроцессорного модуля сэлементами конструкции микросхемы процессора и методы сквозногопроектированиясоставныхчастеймногопроцессорногомодуля.Ихтеоретическая значимость определяется расширением методов разработкимногопроцессорныхмодулейнаклассвысокопроизводительныхвычислительных комплексов (серверов) и сведением разработки аппаратурытаких комплексов к созданию многопроцессорных модулей в их основе подустановку в корпуса (шасси) нестандартных конструкций.Применение взаимосвязанных решений позволило в среднем на 20%сократить сроки разработки многопроцессорных модулей и проведениякомплексного тестирования вычислительных комплексов, в два раза сократитьноменклатуру многопроцессорных модулей и в среднем на 25% снизить ихсебестоимостьприсерийномизготовлении.Полученпатентнавычислительный модуль и многопроцессорную крейтовую систему из этихмодулей.С применениемразработанных технических решений реализованыварианты четырехпроцессорных модулей вычислительных комплексов наосновемикросхемпроцессоровсядрамиоригинальнойархитектуры«Эльбрус».
Вариант вычислительного комплекса Эльбрус-4.4, конструкторомкоторого является автор работы, отмечен первой премией конкурса «Золотойчип – 2015» в номинации «За успехи в импортозамещении». Другимрезультатом, полученным автором работы в качестве главного конструктораявляется разработка системы автоматизации проектирования «ЛВВ». Даннаясистема используется в процессе разработки многопроцессорных модулей.Получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.Всоответствиисгосударственнойстратегиейимпортозамещениякомпонентов и процессорных модулей вычислительной комплексов для систем12управления, выполненная работа непосредственно связана с научнымиисследованиями предприятия ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» и являетсязначимой для повышения обороноспособности страны ввиду создания наоснове полученных в ней результатов высокопроизводительных отечественныхвычислительных комплексов.
Соискатель проводил исследования в рамках«Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники РФ»,утвержденных указом Президента Российской Федерации от 07 июля 2011 г.№899игосударственнойпрограммы«Развитиеэлектроннойирадиоэлектронной промышленности на 2013-2025 годы», утвержденнойраспоряжением Председателя Правительства Российской Федерации от15 декабря 2012 г. №2396р.Созданныевработемногопроцессорныемодуливычислительныхкомплексов, ответственным исполнителем которых является автор работы,используются в составе более десяти опытных и серийных систем управления иприняты на снабжение, как для общего, так и для специального применения вкомплексахпротивовоздушнойипротиворакетнойобороны,гидроакустических системах перспективных подводных лодок и надводныхкораблей. Потребителями многопроцессорных модулей и вычислительныхкомплексов на их основе являются системные концерны российской обороннойпромышленности ПАО «НПО «Алмаз» им.
академика А.А. Расплетина,АО «Концерн «Моринформсистема-Агат».Соответствие паспорту специальностиДиссертационная работа соответствует паспорту научной специальности05.13.15 – «Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети» иотносится к области исследований «Теоретический анализ и экспериментальноеисследованиефункционированиявычислительныхкомплексовсцельюулучшения их технико-экономических и эксплуатационных характеристик».13Достоверность научных положений и выводовДостоверность обеспечивается учетом основных условий разработкимодулейна основе высокопроизводительных микросхем многоядерныхпроцессоров,применениемобщепринятыхматематическихметодовоптимизации, использованием из практики аналитических и эмпирическихданных,включающихкритериипроектирования.Достоверностьподтверждается результатами разработок корпусов многоядерных процессоров,периферийных контроллеров и широкой номенклатуры многопроцессорныхмодулей на их основе, актами внедрения с положительными результатамиэксплуатации.Результаты, выносимые на защиту диссертации1.
Структурымногопроцессорногомодулясэлементамиконструкциимикросхемы процессора в виде взаимосвязанных составных частей, которыеиспользуются для разработки многопроцессорных модулей с сокращениемсроков их разработки и улучшением технических характеристик.2. Этапысовместноготехнологическоговыполненияпроектированиясквозногоконструкторско-микросхемыпроцессораимногопроцессорного модуля с условиями оптимизации проектных решений.3. Разработанные в работе средства проектирования составных частеймногопроцессорныхмодулей,позволяющиеучестьограничениясовременных технологий и критерии проектирования.4. Расчетно-аналитические методы проектирования корпуса микросхемыпроцессорасучетомпланированияпериферииеекристаллаимногопроцессорного модуля.5. Топологическиеметодыпроектированияперифериикристалладлямикросхемы процессора с учетом планирования трассировки ее корпуса иприменения разработанных средств проектирования.146.
Экспериментальныеметодыкомпоновкисоставныхчастеймногопроцессорного модуля при создании вспомогательной аппаратуры наэтапах проектирования микросхемы процессора с целью обеспеченияитеративности проработки проектных решений.7. Компоновкамодулеймежпроцессорныхунифицированнойканаловдляконструкциивозможностисвыводоммасштабированиявычислительного комплекса по количеству многоядерных процессоров,оперативной памяти и периферийных интерфейсов.8. Результатыэкспертизыипромышленноговнедренияразработокмногопроцессорных модулей вычислительных комплексов на основевысокопроизводительныхмикросхеммногоядерныхпроцессоровиконтроллеров периферийных интерфейсов российской разработки.Апробация работыМатериалыдиссертациидокладывалисьиобсуждалисьна19международных, всероссийских, региональных и межвузовских конференцияхи симпозиумах:1. Бычков, И.
Н., Воробьев, А. С., Молчанов, И. А., Маняхин, Д. В. Проектныерешения для микропроцессора и сервера на его основе / И. Н. Бычков, А. С.Воробьёв, И. А. Молчанов, Д. В. Маняхин // Международная конференция«Микроэлектроника-2015». Интегральные схемы и микроэлектронныемодули: проектирование, производство и применение: сборник докладов. —М.: Техносфера, 2016. — С.154 — 162.2. I.
Bychkov, I. Molchanov, Y. Khaliullin. Power delivery network analysis andvoltage optimization for multi-core processor / И. Н. Бычков, И. А. Молчанов,Ю. Х. Халиуллин // Proceedings of the International Conference on AdvancedTechnology & Sciences, ICAT. — Анталия: 2015. — С. 51—57.3. Бычков, И. Н., Волконский, В. Ю., Воробушков, В. В., Груздов, Ф.
А., Ким,А. К., Михайлов, М. С., Нейман-Заде, М. И., Парахин, Ю. Н., Семенихин, С.15В., Слесарев, М. В., Фельдман, В. М. Российские технологии «Эльбрус» дляперсональных компьютеров, серверов и суперкомпьютеров / И. Н. Бычков,В. Ю. Волконский, В. В. Воробушков, Ф. А. Груздов, А. К. Ким, М. С.Михайлов, М. И. Нейман-Заде, Ю. Н. Парахин, С. В. Семенихин, М. В.Слесарев, В. М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
