E-mail: info@nicevt.ru Работаем: 8:00 - 18:00

Разработки - страница 2

Четверг, 04 Декабрь 2014 17:31

Системы и комплексы

Системы и комплексы

- Разработка и создание автоматизированных систем в соответствии с РД 50-34.698-90
- Разработка стационарных и подвижных комплексов

Разрабатываемый в ОАО «НИЦЭВТ» автомобильный тренажер UNAS (Universal Automobile Simulator) основан на применении методов виртуальной реальности, в частности в конструкции тренажера, также как и в современных зарубежных аналогах, не используется модель корпуса автомобиля типа "люльки", "торпеда", автомобильное кресло и прочие элементы, характерные для тренажеров предыдущих поколений, а основной акцент делается на функциональность программного обеспечения и качество визуализации. Отказ от псевдо-реалистичных элементов типа "люльки" (которые, надо отметить, мало влияют на реалистичность восприятия тренажера учениками по сравнению с визуальным рядом) позволяет не только значительно снизить себестоимость изделия, но и компоновать его из стандартных элементов, что делает всю конструкцию намного более технологичной и простой в транспортировке и сборке. В качестве «несущих элементов» в конструкции тренажера используется набор стандартной компьютерной мебели из магазина ИКЕА (три компьютерных стола «ХАННЕС» и столик для ноутбука «ЛЮДВИГ» для размещения устройства переключения передач и ручного тормоза).

В течение ряда лет в АО «НИЦЭВТ» за счёт собственных средств ведутся работы по созданию технических средств и программного обеспечения аппаратно-программного комплекса для построения малогабаритных однопроцессорных и распределенных многопроцессорных информационно-управляющих систем стационарного и бортового применений. Идеальный тандем, специальное программное обеспечение и аппаратное обеспечение, дают прирост в производительности математических расчетов моделирования многофакторных ситуаций, а также молниеносного вырабатывания решения. Наиболее важными направлениями деятельности в этой области являются:
разработка малогабаритных вычислительных платформ на основе СБИС типа «система на кристалле» с архитектурой Intel x86 в форм-факторах PCI/104 и EPIC;

создание высокоточных модулей аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования в форм-факторе PC/104 на основе сигма-дельта АЦП, отработка методик калибровки и программной коррекции температурного дрейфа (высокие эксплуатационные характеристики подтверждены испытаниями);
разработка оригинальной коммуникационной сети типа «многомерный тор». В настоящее время созданы макетные образцы на основе FPGA, по основным характеристикам (коммуникационной задержке и пропускной способности) существенно превышающие существующие разновидности Ethernet и сопоставимые с полузаказными и заказными зарубежными коммуникационными сетями, предназначенными для создания вычислительных кластеров и суперкомпьютеров. Такая реализация на основе аппаратного обеспечения даст возможность развиться не только вычислительным комплексам, но и телекоммуникациям.

В процессе выполнения перечисленных работ были определены:
направления совершенствования разработанных изделий;
возможности для их объединения в единый аппаратно-программный комплекс для построения однопроцессорных и распределенных многопроцессорных информационно-управляющих систем стационарного и бортового применений.

Создание указанного комплекса из модулей, выполненных в едином конструктиве PCI/104 Express, в ближайшей перспективе позволит получить изделие с качественно новыми характеристиками.

Данный комплекс будет включать три основных типа модулей:
вычислительные, на основе современных высокопроизводительных многоядерных процессоров с архитектурой Intel x86, тактовой частотой от 1.6 ГГц, чипсетов с поддержкой PCI-Express и оперативной памятью до 4 ГБайт;
аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, помимо собственно микросхем АЦП (конвейерные, 14-16 разрядов, от 100 мегавыборок в секунду) и ЦАП, включающие ПЛИС, реализующую синхронный от нескольких каналов непрерывный режим ввода, буферизации и прямой записи/считывания в память вычислительного модуля данных, полученных в результате преобразования с пропускной способностью на уровне нескольких сотен мегабайт в секунду;
маршрутизации, выполняющего функцию высокоскоростного адаптера связи сети «многомерный тор» по проводным (дифференциальные двунаправленные линии связи) и оптоволоконным каналам с пропускной способностью до 10 Гбайт/сек. и коммуникационной задержкой 1-3 мкс.

Важными преимуществами предлагаемого проекта являются:

а) компактность. Все модули системы предполагается разрабатывать и изготавливать в форм-факторе PCI/104 Express (90 х 95 мм), что позволяет приблизить элементы распределённой вычислительной системы к датчикам или объектам управления;

000025 img-44000025 img-45

б) прямая запись результатов измерений в память в режиме прямого доступа через PCI-Express, что позволит создавать системы, которые в режиме реального времени осуществляют непрерывный ввод по нескольким синхронным каналам, оцифровку с частотой дискретизации до нескольких сотен мегагерц и разрешением 14-16 бит и обработку информации;
в) аппаратная температурная коррекция результатов измерений. Реализация функции температурной коррекции в аппаратуре позволит прикладной программе обрабатывать уже откорректированные данные, записанные в память вычислительной машины в режиме прямого доступа через PCI-Express и позволит улучшить характеристики систем, работающих в режиме реального времени;
г) Возможность использования разработанной в АО «НИЦЭВТ» высокоскоростной сети распределённой обработки данных с реализацией технологии глобальной распределённой общей памяти на основе собственной библиотеки SHMEM, что позволит поднять реальную производительность при решении вычислительно ёмких сильносвязанных задач в 10-100 раз по сравнению с решениями на основе MPI и коммерчески доступных сетей (Gigabit Ethernet, Infiniband и пр.). Кроме того, реализация многих прикладных задач на распределённой сети обработки данных позволит повысить надёжность систем на их основе. Такие разработки перераспределение нагрузки на аппаратное обеспечение дают огромное преимущество и надежность вычислительным системам.

Таким образом, на основе модулей перечисленных типов появится возможность строить узлы, в состав которых входят вычислительный модуль, адаптер коммуникационной сети и один или несколько модулей аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Объединяя узлы с однотипной или разнотипной конфигурацией, можно создавать распределённые вычислительные системы, основанные на прогрессивном аппаратном обеспечении. При этом, расстояние между узлами, объединёнными по оптоволоконным линиям связи, может составлять до 300 метров.

По каждому из трёх направлений в АО «НИЦЭВТ» наработан задел, включающий действующие образцы процессорных плат, модулей АЦП и коммуникационной сети, существенный объём системного программного обеспечения. Всё это позволяет создать опытные образцы комплекса в течение 2009 года. В текущем году аппаратное обеспечение уже применяется в закрытых государственных проектах, в коммерческих решениях, а также отражается в общественных технологиях.

Если Вашу организацию заинтересовала возможность применения комплекса в своих разработках, прошу направить в адрес АО «НИЦЭВТ» соответствующие предложения по его применению или необходимости его совершенствования.

     АО «НИЦЭВТ» является одним из ведущих разработчиков перспективных отечественных суперкомпьютерных технологий (СКТ) в России и членом Национальной суперкомпьютерной технологической платформы (НСТП).

     Работы в области СКТ ведутся по следующим направлениям:
- информационно-аналитическая работа;
- исследования в области архитектур многопроцессорных вычислительных систем;
- создание и оценочное тестирование многопроцессорных вычислительных систем;
- разработки в области коммуникационных сетей суперкомпьютеров;
- разработка вычислительных платформ для суперкомпьютеров;
- разработка системного и промежуточного программного обеспечения;
- разработка эффективных алгоритмов решения задач.

     Создан значительный задел по разработке наиболее важных аппаратных компонентов и программных средств суперкомпьютеров высшего диапазона производительности. Разработанные на предприятии высокопроизводительная вычислительная платформа ЕС1740.000x и высокоскоростной интерконнект на базе СБИС ЕС8430 являются ключевыми элементами для создания суперкомпьютеров и серверов для различных применений.
     В перспективе АО «НИЦЭВТ» ориентируется на решение практических задач применения суперкомпьютерных систем в стационарных и бортовых комплексах для различного круга заказчиков, с учетом требований по постоянному повышению функциональных возможностей, интеллектуализации разрабатываемой техники, снижению влияния человеческого фактора на решение задач.

     Основные виды продукции по направлению суперкомпьютерных технологий:
- коммуникационное оборудование на основе СБИС маршрутизатора EC8430 для организации высокоскоростных отказоустойчивых сетей в высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных системах;
- высокопроизводительные вычислительные платформы (с использованием научно-технического задела, полученного при разработке вычислительной платформы «Ангара») для многопроцессорных вычислительных систем;
- функционально законченные высокопроизводительные многопроцессорные вычислительные системы;
- услуги по разработке и адаптации программного обеспечения под конкретные реализации высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных систем, разработка оптимизированных библиотек.

     С целью проведения исследований задач DIS-класса, реализации и оптимизации эффективных алгоритмов их решения, оценочного тестирования суперкомпьютеров и коммуникационных сетей создана лаборатория DISLab. Результаты работы лаборатории показали перспективность выбранных в АО «НИЦЭВТ» направлений развития СКТ и позволяют специалистам из различных отраслей использовать наработанный опыт при выборе вычислительных систем и решении собственных прикладных задач.

Страница 2 из 2

Контактная информация

  • Тел: +7 (495) 319-17-90
  • Факс: +7 (495) 319-69-78
  • Email:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  • Адрес: 117587, Москва, Варшавское ш., 125
  • Подробности...