Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Újrakonfigurálható technológiák nagy teljesítményű alkalmazásai
A tantárgy angol neve: High-performance Applications of Reconfigurable Technologies
Adatlap utolsó módosítása: 2009. október 31.
Villamosmérnöki szak, MSc képzés
Programozható logikai eszközök alkalmazástechnikája mellékszakirány
Dr. Fehér Béla egyetemi docens
Szántó Péter tanársegéd
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
A nagyteljesítményű számítástechnikai terület hagyományos megoldásai: párhuzamos zsuperszámítógépek, számítógép clusterek, grid megoldások. Fontosabb felhasználók köre: Kutatások, pénzügyi adatfeldolgozás, geofizikai számítások, bioinformatika, védelmi kutatások,
Problémák: költség, megbízhatóság, teljesítmény igény, elhelyezés, hűtés. Alternatív megoldások: Multi core CPU, grafikus CPU, Cell processzor, ClearSpeed rendszer, FPGA alapú rendszer
Alternatív programozási modellek keresése: a szoftver megoldás flexibilitásának kombinálása a hardver nagy teljesítőképességével az FPGA-ra alapuló számítási hálózatok alkalmazásval.
Gyakorlat: Példa algorimusok FPGA gyorsítási módszereinek vizsgálata.
Általános párhuzamosítási lehetőségek: végrahajtási idő, feldolgozási képesség, hatékonyság, granularitás. Az Amdahl törvény. A párhuzmaos és multi core programozási paradigma.
Speciális gyorsítóeszközök áttekintése: A GPGPU általános jellemzői, műveletei támogatás, előnyök, hátrányok. A Cell processzors fontosabb tulajdonságai, a CBEA technológia alkalmazási feltételei.
Az FPGA alapu újrakonfigurálható hardver eszközök. Az FPGA álatlános tulajdonságai, az SRAM a technológiájú eszközök jellemzői. Alapcellák és használatuk. Beépített blokkok: memóriák és DSP egységek. Nagysebességű I/O lehetőségek.
Gyakorlat: Kép és jelfeldolgozási algoritmusok vizsgálata
FPGA alkalmazások fejlesztési technológiája, HDL fejlesztés lépései. Időbeli és térbeli párhuzamosítások. Magasszintű algorimikus eszközök: Általános célú, jelfeldolgozási célú. C-alapú megoldások: Handel-C, Impulse-C, Mitrion-C, Catapult-C, C2H, stb.
Nagygépes rendszerek áttekintése: Cray XD1, SGI RASC,
Gyakorlat: Teszt algorimusok futtatása távoli hozzáféréssel
Egyéb megoldások: DRC Computer, Nallatech, Xtremedata.
A házi feladat a szorgalmi időszakban és a pótlási időszakban is beadható.
Maya Gokhale, Paul S. Graham : Reconfigurable Computing, Accelerating Computation with Field-Programmable Gate Arrays Springer, ISBN-10 0-387-26105-2
Előadások vázlatai a tárgy honlapján elérhetőek.