Предзащита кандидатской диссертации Американова Александра Александровича

26 мая 2022 года на совместном заседании ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ состоялась успешная предварительная защита кандидатской диссертации аспиранта Американова Александра Александровича на тему: «Автоматизация высокоуровневого моделирования сетей на кристалле».

Научный руководитель – к.т.н., доц. ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ Романов А. Ю.

Диссертация посвящена исследованию и модификации высокоуровневых имитационных моделей передачи данных в сетях на кристалле (СтнК) с целью создания новых инструментов и методов для автоматизации этапа высокоуровневого проектирования СтнК.

В работе проведен анализ основных этапов проектирования СтнК, в результате чего продемонстрирована высокая значимость высокоуровневого моделирования и его влияние на весь процесс проектирования. Показана необходимость разработки САПР, которая обеспечила бы автоматизацию процесса выбора высокоуровневых моделей, их множественного запуска и подбора параметров в зависимости от требований моделируемой СтнК.

Актуальность:

Невозможность увеличения производительности вычислительных систем путем увеличения плотности транзисторов;
Эволюция вычислительных систем на основе многоядерности, многопоточности, специализированных вычислительных ядер и ускорителей вычислений;
Тенденция к замене громоздкой CISC – архитектуры на сети из ядер RISC – архитектуры ;
Повышение требований к подсистеме связи для объединения множества гетерогенных ядер в одну систему;
Решение  –  сети на кристалле (СтнК);
Решение  –  автоматизация процессов проектирования СтнК.

 

Объект исследования – процесс передачи данных в СтнК

Предмет исследования – высокоуровневое моделирование СтнК

 

Цель – исследование и модификация высокоуровневых имитационных моделей передачи данных в сетях на кристалле (СтнК) для создания новых инструментов и методов для автоматизации этапа высокоуровневого проектирования СтнК.

Задачи:

1. Анализ классического цикла проектирования СтнК, обоснование методологии сквозного проектирования СтнК;
2. Разработка методологии синтеза и модификации высокоуровневых моделей, объединяющей их в единую САПР проектирования СтнК.
3. Создание САПР для проектирования СтнК, поддерживающей множественный запуск моделей, сравнение и унифицированную обработку результатов моделирования;
4. Разработка системы поддержки принятия решений на основе анализа влияния различных параметров СтнК на их итоговую производительность.

 

Научная новизна:

1. Методология сквозного проектирования характеризующаяся передачей данных между высокоуровневым и низкоуровневым этапами моделирования;
2. Разработка архитектуры САПР позволяющей множественный запуск моделей, сравнение и унифицированную обработку результатов;
3. Разработано математическое обеспечение в составе САПР на основе следующих методов: компараторный, дихотомии, Монте-Карло, восходящего увеличения точности, распараллеливания вычислений, подобия. Позволяющее формализовать процессы оценивания времени моделирования.
4. Разработка автоматизированной системы поддержки принятия решений на основе компараторного метода.
5. Разработка алгоритмического обеспечения интегрированной САПР высокоуровневого моделирования СтнК.

 

Положения, выносимые на защиту:

1. Методология сквозного проектирования СтнК, основанная на двустороннем взаимодействии по данным между высокоуровневым и низкоуровневым этапами моделирования СтнК;
2. Методология синтеза и модификации высокоуровневых моделей, объединенных в интегрированную САПР проектирования СтнК.
3. САПР для высокоуровневого моделирования СтнК, поддерживающая множественный запуск моделей, сравнение и унифицированную обработку результатов моделирования;
4. Автоматизированная система поддержки принятия решений для анализа влияния параметров СтнК на итоговые характеристики СтнК;
5. Использование разработанного математическое обеспечения в составе САПР для формализации процессов оценивания точности и времени моделирования.

 

 

Практическая значимость

•      Разработана САПР, позволяющая повысить скорость проектирования до 8 раз.

•      Разработана система принятия решений выбора архитектуры СтнК, позволяющая повысить быстродействие САПР до 5 раз.