Modern and next-generation high-performance computer systems with reconfigurable architecture
DOI:
https://doi.org/10.14529/cmse150303Keywords:
reconfigurable computer systems, FPGAs, computational module, application softwareAbstract
The paper covers the architecture and comparative specifications of reconfigurable computer systems (RCS) based on FPGAs of Xilinx Virtex-7 family: the computational modules 24V7-750 and Taygeta, which can be placed into a computational rack, and the reconfigurable desktop computational block Celaeno. Besides, the paper covers the architecture and assembly of the next-generation RCS based on liquid cooling, the results of prototyping of principal engineering solutions. The technology of implementation of applied tasks using the application development suit is considered. The next-generation RCS based on liquid cooling provide the performance up to 1 PFlops in a standard 47U computational rack with power consumption of 150 kWatts. It has a significant advantage of such technical and economical parameters as real and specific performance, power efficiency, mass and dimension parameters, etc. in comparison with other similar systems.
References
Каляев И.А., Левин И.И., Семерников Е.А., Шмойлов В.И. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры / Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под общ. ред. И.А. Каляева. — Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. — 344 с.
Левин И.И. Реконфигурируемые вычислительные системы с открытой масштабируемой архитектурой // Труды Пятой Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» PACO’2010 (Москва, 26 октября – 28 октября 2010 г.). — М.: Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2010. — С. 83–95.
Зотов В.Ю. Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в САПР WebPACK ISE. — М.: Горячая линия–Телеком. 2003. — 624 с.
Quartus II Handbook Version 10.1 Volume 1: Design and Synthesis. Altera Corporation 2010.
Libero IDE v9.1 User’s Guide. Actel Corporation 2010.
Проектирование для ПЛИС Xilinx с применением языков высокого уровня в среде Vivado HLS. Компоненты и технологии, 2013. — №12.
http://www.mitrionics.com/(дата обращения 07.04.2015)
Kalyaev I.A., Levin I.I., Dordopulo A.I., Slasten L.M. Reconfigurable Computer Systems Based on Virtex-6 and Virtex-7 FPGAs // IFAC Proceedings Volumes (ISSN 14746670), Programmable Devices and Embedded Systems, Vol. 12, part №1, 2013. Р. 210–214.
Igor A. Kalyaev, Ilya I. Levin, Alexey I. Dordopulo, Liuba M. Slasten. FPGA-based Reconfigurable Computer Systems // Science and Information Conference (SAI) (London, UK, 7 Oct – 9 Oct 2013). — Р. 148–155.
V.A. Gudkov, A.A. Gulenok, V.B. Kovalenko, L.M. Slasten. Multi-level Programming of FPGA-based Computer Systems with Reconfigurable Macroobject Architecture // IFAC Proceedings Volumes (ISSN 14746670), Programmable Devices and Embedded Systems. — 2013. — Vol. 12, No. 1. — Р. 204–209.
