Заявка на участие в гранде Российского научного фонда (РНФ) сотрудников Департамента компьютерной инженерии была поддержана фондом

Научная группа под руководством доцента ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ Романова Александра Юрьевича подала заявку на участие в конкурсе РНФ 2021 года по направлению «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Тема исследования: «Самоорганизация в сетях на кристалле: принципы, модели, алгоритмы маршрутизации, программы, производственные технологии» (Соглашение № 22-29-00979).

В состав научной группы помимо руководителя входит профессор ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ Сухов Андрей Евгеньевич, аспирант, старший преподаватель ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ Лежнев Евгений Владимирович, а также студент 2-го курса бакалавриата ОП «Информатика и вычислительная техника» Мячин Николай Михайлович.

В результате выполнения проекта будут исследованы и разработаны новые алгоритмы маршрутизации для сетей на кристалле (СтнК). Будут разработаны способы задания виртуальных координат на основе данных о топологии СтнК, определены способы поиска опорных точек, которые являются вершинами иерархий. В качестве основы для маршрутизации рассматривается метод жадного продвижения. В ходе исследований будут выбраны различные метрики, описывающие расстояние между любыми двумя вычислительными узлами в чипе и сформулированы правила, по которым будет определяться следующий узел маршрута. Будет проведено исследование зависимости систем виртуальных координат от топологии размещения вычислительных узлов в чипе. Кроме mesh топологий предполагается изучить новый класс топологий сетей на кристалле – циркулянтные графы. На основании проведенных теоретических исследований будет проведено тестирование метода маршрутизации и контроля передачи данных в СтнК, опирающегося на предложенные алгоритмы.

Разрабатываемые решения будут апробированы в Учебной лаборатории Систем автоматизированного проектирования МИЭМ НИУ ВШЭ, где имеется соответствующее оборудование и программное обеспечение (отладочные платы с ПЛИС достаточной емкости и наработки по высокоуровневым и HDL моделям СтнК). Будет проведено тестирование предложенного метода маршрутизации на устойчивость к перегрузкам и отказам. Разработанный метод и алгоритмы маршрутизации позволят повысить производительность конечной СтнК и устойчивость ее работы. Результаты исследований предполагается доводить до сотрудников АО «МЦСТ», где ведется разработка процессорной архитектуры и одноименного семейства универсальных VLIW микропроцессоров «Эльбрус». Эта работа будут осуществляться путем проведения совместного семинара МИЭМ НИУ ВШЭ и АО «МЦСТ».

Также разработанные методы и алгоритмы будут использоваться в учебном процессе на 4 курсе бакалавриата специализации «Информатика и вычислительная техника» Департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ в рамках дисциплин «Высокоуровневое и имитационное моделирование цифровых систем» и «Системное проектирование цифровых устройств» при изучении темы «Сети на кристалле».

По результатам исследования планируется опубликовать 4 работы, а изданиях, индексируемых в Web of Science Core Collection или в Scopus, а также участие в международных конференциях.