دوره 17، شماره 10 - ( 10-1396 )                   جلد 17 شماره 10 صفحات 64-58 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1396.17.10.52.0

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Nikravan A, Farhani F. A framework for developing an FPGA based coprocessor for accelerating numerical computations. Modares Mechanical Engineering 2018; 17 (10) :58-64
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-10785-fa.html
نیک روان شلمانی ایوب، فرحانی فواد. چارچوب نرم‏افزاری برای ساخت کمک پردازنده مبتنی بر اف‏پی‏جی‏ای جهت ارتقاء سرعت در حل عددی. مهندسی مکانیک مدرس. 1396; 17 (10) :58-64

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-10785-fa.html

چارچوب نرم‏افزاری برای ساخت کمک پردازنده مبتنی بر اف‏پی‏جی‏ای جهت ارتقاء سرعت در حل عددی
ایوب نیک روان شلمانی1 ، فواد فرحانی* 2
1- سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
2- عضو هیات علمی، ریس پژوهشکده مکانیک، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
چکیده:   (6768 مشاهده)
در سال‏های اخیر، قابلیت افزایش سرعت حل معادلات دیفرانسیل پاره‏ای با استفاده از سخت افزار اف‏پی‏جی‏ای مورد توجه جدی قرار گرفته است. با این وجود، پیچیدگی‏های پیاده‏سازی و برنامه‏نویسی این معادلات بر روی این سخت افزار از فراگیر شدن آن در بین کاربران حوزه محاسبات عددی جلوگیری کرده است. در این تحقیق، چارچوبی نرم‏افزاری توسعه یافته است که امکان ساخت کمک پردازنده مبتنی بر سخت افزار اف‏پی‏جی‏ای برای حل ضمنی معادلات دیفرانسیل پاره‏ای با حداقل پیچیدگی و زمان پیاده‏سازی را برای کاربر فراهم می‏سازد. با استفاده از این چارچوب، شبکه حل و روابط جبری معادلات توسط کاربر تعریف شده و بقیه موارد شامل تولید آی پی حلگر، ارتباط سی‏پی‏یو و کمک پردازنده و لایه‏ها‏ی حافظه و ارتباط بین قسمت‏های مختلف در این چارچوب مدیریت می‏شود. این چارچوب شامل بخش‏هایی برای تعریف معماری کمک پردازنده با استفاده از نرم‏افزارهای اچ‏ال‏اس و ویوادو و ایجاد ارتباط با سی‏پی‏یو شامل درایورهای سیستم عامل و توابع عملیاتی برای تنظیم شرایط اولیه و مرزی و دریافت نتایج از طریق درگاه پی‏سی‏آی اکسپرس می‏باشد. در این مقاله، پس از توسعه چارچوب نرم‏افزاری، نحوه ساخت یک کمک پردازنده برای حل معادله لاپلاس دو بعدی ارائه شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، علاوه بر سهولت بکارگیری این چارچوب برای ساخت کمک پردازنده مبتنی بر اف‏پی‏جی‏ای، مقایسه سرعت محاسبات با این کمک پردازنده و سی پی یو نشان دهنده افزایش سرعت 22 برابری حل معادله لاپلاس بوده، که در صورت طراحی این کمک پردازنده بر پایه عملیات ممیز ثابت، سرعت حل تا 65 برابر قابل افزایش است.
واژه‌های کلیدی: چارچوب نرم‏افزاری، کمک پردازنده، معادلات دیفرانسیل پاره‏ای، اف پی جی ای
متن کامل [PDF 1401 kb]   (6172 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: دینامیک سیالات محاسباتی
دریافت: 1396/5/7 | پذیرش: 1396/5/11 | انتشار: 1396/7/13
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.