ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ РАЗРЯДНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В КОМПЛЕКСЕ СИСТЕМ СЧИСЛЕНИЯ

Ш.-М.А.Исмаилов, В.М.Хачумов

Дагестанский государственный технический университет, Махачкала

Тел.: (8722) 62-06-84, e-mail: dstu@datacom.ru

Одним из главных направлений развития средств ВТ является разработка высокопроизводительных ЭВМ, сочетающих в комплексе современную элементную базу, развитое математическое обеспечение, большую емкость оперативной и внешней памяти с производительностью в сотни миллиардов операций в секунду.

Наряду со значительными успехами, достигнутыми в теории архитектуры параллельных вычислителей, традиционно функционирующих в двоичной системе счисления (СС), еще недостаточно исследованы возможности, связанные с оптимизацией способов кодирования потоков числовых данных (ПЧД). Так, представляется целесообразным использованиев ЭВМ не только двоичной системы счисления, главный недостаток которой наличие "длинных" межразрядных переносов,влияющих на быстродействие выполнения арифметических операций, а некоторого комплекса систем счисления, включающего как позиционные,так и не позиционные системы счисления. Это способствует значительному сокращению времени реализации арифметических операций над ПЧД за счет их выполнения в наиболее рациональной системе счисления. Данное направление требует поиска алгоритмических способов, связанных с применением новых нетрадиционных методов и систем счисления для представления и обработки чисел. Большой интерес представляет, например, система счисления в остаточных классах (ССОК). Ей присущи высокие скорость вычислений и точность результатов, обусловленные, соответственно, отсутствием межразрядного переноса между цифрами числа и отсутствием операции округления результатов.

С другой стороны, повышение быстродействия вычислительных устройств наряду с использованием прогрессивных интегральных технологий и скоростных табличных методов вычислений идет в направлении глубокого временного и пространственного распараллеливания алгоритмов и структур этих устройств и укрупнения команд, выполняемых аппаратно. Применение принципов разрядно-параллельной обработки, при которой аргументами операции выступают не сами числа,а их разрядные срезы, состоящие из одноименных разрядов, с одновременным укрупнением аппаратно-реализуемых операций является перспективным решением, представляющим практический и научный интерес.

Объединение достоинств перечисленных направлений развития ВТ связано с необходимостью исследования принципов построения разрядно-параллельных процессоров с набором крупных операций, обладающих сверхвысокой производительностью и функционирующих в различных СС. Поэтому должны быть разработаны алгоритмические основы выполнения арифметико-логических операций, а также прямых и обратных преобразований ПЧД, способы рационального комплексирования процессорных элементов непосредственно в процессе решения задачи.