АННОТАЦИЯ

Наименование программы

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы.

Название проекта

Разработка реконфигурируемой вычислительной системы РВС-7 и организация на ее основе производства реконфигурируемых вычислительных систем с производительностью до 1015 операций в секунду в одностоечном конструктиве 47U»

№ и дата государственного контракта

№ 14.527.12.0004 от 3 октября 2011 года

Исполнитель государственного контракта

Научно-исследовательский институт многопроцессорных вычислительных систем имени академика федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Руководитель

, член-корреспондент Российской академии наук

Результаты (промежуточные)

Разрабатываемая реконфигурируемая вычислительная система на основе ПЛИС Xilinx Virtex 7 (РВС-7) предназначена для построения вычислительных комплексов различной производительности и конфигураций и решения задач символьной обработки, цифровой обработки сигналов и изображений. В настоящее время проведены предварительные испытания РВС-7 и откорректирована конструкторская, технологическая и программная документация.

Результаты выполнения проекта позволят создать конкурентоспособную реконфигурируемую вычислительную систему (РВС-7) - с пиковой производительностью не менее 1 квадриллиона операций с фиксированной запятой в секунду в одной 19” стойке с возможностью перестройки вычислительного поля РВС на обработку данных с плавающей запятой с реальной производительностью не ниже 33 Тфлопс, и организовать на ее основе производство реконфигурируемых вычислительных систем с производительностью до 10Е15, операций в секунду в одностоечном конструктиве 47U, превосходящих по своим технико-экономическим характеристикам отечественные и зарубежные аналоги, для решения актуальных вычислительно трудоемких задач науки и промышленности

Решаемая в проекте задача создания коммерческой конкурентоспособной продукции для высокотехнологичного производства обладает мультипликативным эффектом и имеет значение для следующей группы отраслей:связь;гидро - и радиолокация; дистанционное зондирование земли;оборонная промышленность, а также позволяет повысить уровень национальной безопасности.

Круг потенциальных пользователей реконфигурируемых вычислительных систем – это предприятия, организации и специальные службы, заинтересованные в решении вычислительно-сложных потоковых задач за минимальное время (или в режиме реального времени): организации и предприятия Министерства обороны (обработка радиолокационной и гидроакустической информации), Росгидромета (моделирование климата), нефтегазодобывающего комплекса (сейсморазведка месторождений), фармацевтической отрасли (молекулярное моделирование лекарств), специальные службы (криптография), космической отрасли (дистанционное зондирование Земли и слежение за космическим пространством) и др.

Использование новых аппаратных средств и создаваемого программного обеспечения позволит на основе разработанной РВС технологично создавать высокопроизводительные вычислительные комплексы различных конфигураций и производительности путем наращивания необходимого количества вычислительных модулей и блоков.

Будет создан и освоен в серийном производстве ряд коммерческих РВС с вычислительным полем ПЛИС, содержащим более 50 млрд. эквивалентных вентилей в одностоечном конструктиве высотой 47U, и имеющий производительность до 1015 операций с фиксированной запятой в секунду.

The designed reconfigurable computer system based on Xilinx Virtex-7 FPGAs (RCS-7) is intended for creation of computer complexes of various performance and configurations and for solving tasks of symbolic processing, digital signal and image processing. At present preliminary tests of the RCS-7 have been carried out and design, technological and program documentation have been corrected.

–  The results of the project will allow creation of competitive reconfigurable computer system (RCS-7) with the peak performance not less than 1 quadrillion fixed-point operations per second in one 19” rack with the computational field which can be reconfigured for floating-point data processing with the real performance not less than 33 TFlops, and will allow on the base of the RCS-7 production of reconfigurable computer systems with the performance up to 10Е15 operations per second in a single 47U rack, which will exceed domestic and foreign analogs according their technical and economical characteristics, and which will be used for solving urgent computationally complicated problems of science and industry.

The problem of creation of commercial competitive products for high-technology production, which is being solved within the project, has a multiple effect and is important for the following group of domains: communications, hydro - and radiolocation, distant earth sounding, defense industry, and provides increasing of national security.

Not-yet-users of reconfigurable computer systems are enterprises, organizations and special services, interested in solving of computationally complicated dataflow tasks during the minimum time (or in a real-time mode): organizations and enterprises of Ministry of Defense (processing of radiolocation and hydroacoustical information), Russian meteorology centre (climate modeling), oil - and gas-production complex (seismic prospecting of oilfields), pharmaceutical domain (molecular modeling of drugs), secret services (cryptography), space domains (distant sounding of earth and space monitoring), etc.

Use of new hardware and the developed software will allow creation of high-performance complexes of various configurations and performance by increasing of the required number of computational modules and blocks, based on the developed RCS.

A number of commercial RCS with a computational field of more than 50 billion equivalent gates in a 47U single rack with the performance up to 1015 fixed-point per second will be produced as an off-the-shelf product.