Energy-efficient heterogeneous multiprocessor hardware and software complex

Abstract

Обсуждаются вопросы использования гибридных, гетерогенных архитектур серверов, вычислительные модули которых состоят из универсальных процес-соров, программируемых логических интегральных схем и графических про-цессоров. Использование гетерогенной архитектуры позволяет повысить эф-фективность решения таких задач, как web-приложения, поиск и индексация больших массивов данных, хостинг физических и виртуальных серверов, мар-шрутизация, параллельные и "облачные" вычисления. Представлены результа-ты оценки эффективности ряда прикладных задач с параллельными вычисле-ниями -умножения матриц, операций с большими данными, поиска подстрок в потоке данных в режиме реального времени по шаблону. Описана архитекту-ра гетерогенного многопроцессорного аппаратно-программного комплекса, по-строенного на базе открытой телекоммуникационной платформы и стандарта microTCA/AMC, опытный образец которого изготовлен в рамках проекта "Раз-работка и организация высокотехнологичного производства энергоэффектив-ных многопроцессорных аппаратно-программных серверных комплексов для государственных и корпоративных информационных систем и центров обра-ботки данных". -контроль и видеонаблюдение -до 16 % (к 2020 г.); -данные, генерируемые встроенными системами -21 %; -пользовательские и мобильные данные -10 %; -метаданные и другая информация -53 %. Такая структура данных доказывает необходимость и актуальность повышения произ-водительности вычислительных систем. Одним из эффективных методов повышения произ-водительности вычислений является внедрение встроенных специализированных ресурсов, в результате чего вычислительная система становится гетерогенной.Использование гетерогенной архитектуры серверов, вычислительные модули которых состоят из универсальных процессоров (CPU), программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и графических процессоров (GPU), позволяет повысить эффективность реше-ния таких задач, как web-приложения, поиск и индексация больших массивов данных, хос-тинг физических и виртуальных серверов, маршрутизация, параллельные и "облачные" вы-числения.