Разработка аппаратно-реконфигурируемого вычислителя с поддержкой стандарта OpenCL

Наиболее важными параметрами современных суперкомпьютерных систем становятся отношение производительности к энергопотреблению и эффективная производительность (отношение реальной производительности к пиковой производительности). Аппаратно-реконфигурируемые вычислители, обеспечивая на аппаратном уровне возможность перестраивать структуру вычислителя под решаемую задачу, способны повысить эффективность суперкомпьютерных систем в соответствии с указанными параметрами. Аппаратно-реконфигурируемые вычислители предполагают использование современной элементной базы, средств высокоуровневого синтеза и соответствующих средств разработки. Существующие на рынке аппаратно-реконфигурируемые вычислители позволяют строить высокопроизводительные гетерогенные суперкомпьютерные системы. В то же время для подготовки специалистов требуется массовое использование подобных платформ в учебных лабораториях, что определяет необходимость разработки бюджетного варианта аппаратно-реконфигурируемого вычислителя, имеющего полную поддержку со стороны современных средств проектирования. В статье показана необходимость создания подобной платформы, приведены параметры и особенности разработанного на базе программируемой логики фирмы Xilinx вычислителя, имеющего полную совместимость со стандартом OpenCL и интегрированного в среду разработки SDAccel.