Microsoft Word впвс book 2011 sev pa doc
Download 2.21 Mb. Pdf ko'rish
|
|
систему проектных координат, число которых не ограничено и явный учет
которых разработчиком выполняется на основе вычислительных и невычислительных ограничений проекта, с учетом приоритетов этих ограничений. Система проектных координат включает как вычислительные (непосредственно связанные с целевой функциональностью), так и невычислительные плоскости. Примерами вычислительных осей координат могут служить соотношение HW/SW реализации, степени реконфигурируемости, распределенности, параллелизма, on/off-board размещение различных категорий функций (в первую очередь, инструментальных), реализация design/run-time (on/off-line) фаз вычислительного процесса и другие. Невычислительные оси могут представлять технические решения по конструкции узлов, способам документирования частей проекта, системе энергопитания, вопросам обеспечения тепловых режимов, электромагнитной совместимости, технологии производства, метрологии и другим. Явное выделение координат направлено на использование разработчиком потенциала существующих степеней свободы проекта, что в значительной степени базируется на важнейшем тезисе – свободе в выборе реализации. Выстраивание и заполнение координат в техническом мировоззрении проектировщика само по себе является мощным инструментом формализации знаний и опыта, способствует более глубокому анализу возможных решений, позволяет эффективнее выполнять декомпозицию задачи. Пространство проектных координат в методиках и технологиях проектирования ВсС может занимать различное место и иметь разное значение. Предлагаемая в работе аспектная модель проектирования в значительной мере основывается на данном пространстве, трактуя его как пространство возможных технических решений, используемое последовательно на разных 74 фазах детализации проекта ВсС. При этом координаты технических решений могут явно включаться в орбиту процесса проектирования в соответствии с важностью того или иного аспекта разработки. Решения могут выбираться согласованно в пространстве подмножества координат, как для целевой, так и для обеспечивающей части проекта. 2.1.4.3 Расширение задачи проектирования ВсС до задачи непосредственной организации целевого вычислительного процесса На эффективность поиска архитектурного решения ВсС определяющим образом влияет взгляд на организацию вычислительного процесса в целом. Важнейшим тезисом, направленным на расширение и унификацию проектного пространства создания ВсС следует считать расширенную постановку задачи проектирования ВсС как задачи организации конкретного вычислительного процесса в соответствии с ТЗ, которая должна быть решена с помощью конкретных проектных мероприятий. В процессе таких мероприятий должны быть реализованы технические средства (инструментальные и целевые), которые в рамках подготовительных и исполнительных этапов будут решать поставленную прикладную задачу. Важно отметить, что при такой постановке задачи понятие прикладного (целевого) вычислительного процесса рассматривается как единое целое, захватывая как этапы исполнения (традиционное решение задачи экземпляром вычислительной системы при эксплуатации), так и этапы подготовки (например, компиляция, загрузка в ПЗУ, формирование таблиц коэффициентов, традиционно рассматриваемые изолированно в рамках этапов проектирования, производства, конфигурирования системы). Взгляд на проектирование ВсС как на единый процесс организации целевых вычислений позволяет в едином ключе анализировать варианты организации различных фаз вычислительного процесса. Данный тезис предлагает разработчику нетрадиционную модель проектируемой системы, обладающую значительно более высокой общностью, высоким потенциалом оптимизации решений, возможностью абстрагироваться от конкретных реализаций, навязанных традициями или ситуацией без должного анализа. Действительно, во многом шаблонный характер сегодняшнего проектирования ВС использует в большинстве своем эмпирические решения. Цепочки реализации вычислительного процесса включают такие элементы, как компиляторы, интерпретаторы, виртуальные машины, аппаратные программируемые процессоры, специальные функциональные аппаратные блоки и многое другое. Разработчик, часто не осознанно, распределяет элементы вычислительного процесса внутри инструментальной (Design-Time) и исполнительской (Run-Time) фаз проекта. Анализ и осознанный выбор решений в обеих фазах существования ВсС позволяет резко повысить качество проектирования. 75 Рассматриваемый взгляд на процесс проектирования требует использования понятий, представляющих ВсС именно с позиций организации вычислительного процесса. Таким базовым понятием должен выступать вычислительный механизм, как комбинированное (в стиле понимания вычислительной архитектуры) структурно-функциональное представление части вычислительного процесса в комплексе со средствами, его обеспечивающими. В проектировании ВсС известна высокая значимость и сложность инструментального обеспечения. Выбор, как архитектуры создаваемой системы, так и технологии ее проектирования и отладки теснейшим образом переплетаются в деятельности разработчика, оказывая сильное взаимное влияние. Важным является вопрос разделения инструментальных компонент на резидентные и внешние составляющие. Также большое значение имеет выделение элементов подготовительной и исполнительной частей вычислительного процесса. Все это непосредственно влияет на архитектуру и реализацию целевой вычислительной системы. Объединение потоков проектирования целевого продукта и его инструментального обеспечения на ранней стадии работ позволяет значительно повысить качество создаваемой ВсС и улучшить все основные характеристики процесса проектирования. Таким образом, процесс проектирования ВсС как объекта, решающего конечную задачу, предлагается рассматривать как организацию вычислительного процесса в пространстве и времени в оговоренных техническим заданием ограничениях. 2.1.4.4 Принцип актуализации вычислительного процесса ВсС Данный взгляд позволяет сформулировать принцип актуализации вычислительного процесса как совокупность преобразований исходного представления целевого алгоритма в конечный (по ТЗ) вид. Это, в свою очередь, позволяет дополнить понятие «решение целевой задачи в фазе Run-Time» совокупностью «вычислительных» подготовительных операций этапа «Design- Time». Предлагается искать архитектурное решение в едином пространстве Design-Time и Run-Time фаз существования ВсС, устраняя априори часто не обоснованно навязанные ключевые для проекта решения. Следует отметить, что данная модель пространства потенциальных решений эффективна в первую очередь для ВсС значительной сложности. Принцип актуализации вычислительного процесса ВсС положен в основу модели актуализации вычислительного процесса [8]. Более подробно организация и использование процесса актуализации в проектировании ВсС будет рассмотрено в части 2 учебного пособия. Платформы ВсС с программируемой архитектурой 76 2.1.4.5 Принцип актуализации вычислительного процесса позволил выделить перспективный класс платформ ВсС с программируемой архитектурой как прямой результат унификации проектирования по осям «Design/Run Time» и «HW/SW реализация» [16, 15]. Основными свойствами таких платформ являются: • возможности широкого конфигурирования/программирования пользователем для ВсС со специализированными архитектурами; • САПР-ориентированность (необходимость инструментальной поддержки); • масштабирование реализаций; • необходимость использования А-платформ в качестве шаблонов. Примерами таких платформ является система MiniLab. |
