НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ - АРХИТЕКТУРА И РЕАЛИЗАЦИЯ


Нейроускорители на базе ПЛИС.


Построение нейровычислителей на базе ПЛИС с одной стороны позволяет гибко реализовать различные нейросетевые парадигмы, а с другой сопряжено с большии проблемами разводки всех необходиых межсоединений. Выпускаемые в настоящее время ПЛИС имеют различные функциональные возожности (с числом вентилей от 5 до 100 тысяч). Нейровычислители на базе ПЛИС - как правило позиционируются как гибкие нейровычислительные систеы для научно-исследовательских целей и елкосерийного производства. Для построения более производительных и эффективных нейровычислителей как правило требуется применение сигнальных процессоров.

Вопросам создания нейровычислителей на ПЛИС посвящено большое число работ, представленных на прошедшей выставке "Нейрокомпьютеры и их применение". Мы, в качестве примера, рассмотрим нейровычислитель созданный в НИИ Систеных исследований (РАН) [3].

Рис.1. Внешний вид ППВ.

Параллельный перепрограммируемый вычислитель (ППВ) разработан в стандарте VME и реализован на базе перепрограммируемых микросхем семейства 10К фирмы Altera. Вычислитель предназначается для работы в качестве аппаратного ускорителя и является ведомым устройством на шине VME. Он должен включаться в систему как подчиненное устройство основной управляющей ЭВМ (host-машины) с универсальным процессором. Тактовая частота вычислителя 33 МГц [3].

ППВ используется для построения систем распознавания образов на основе обработки телевизионной, тепловизионной и другой информации, а также систем, основанных на реализации алгоритмов с пороговыми функциями и простейшими арифметическими операциями и позволяет добиться значительной скорости вычислений.

Вычислитель состоит из следующих функциональных блоков [3]:

  • схема управления (Сх Упр);
  • базовые вычислительные элементы (БВЭ1-БВЭ6);
  • контроллер внешней шины (Контроллер E-bus);
  • контроллер системной шины (Контроллер VME);
  • два массива статической памяти (ОЗУ0, ОЗУ1);
  • блок высокоскоростных приемников/передатчиков.

Схема управления используется для управления БВЭ и потоками данных в вычислителе и представляет собой простейший RISC процессор.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -