Интегрированная вычислительная среда

Интегрированная вычислительная среда

Подсистемы нижнего уровня ИВС (в информационных каналах КБО), включающие БЦВМ сигнальной обработки и БЦВМ общего назначения, сохраняются. Для взаимодействия ИВС с подсистемами нижнего уровня рекомендуется использовать низкоскоростной мультиплексный канал по ГОСТу 26765.52—87 или ГОСТу 50832—95.

Компоненты, обеспечивающие построение первого канала, уже разработаны. В настоящее время можно вплотную приступить к моделированию и разработке подобной организации БВС.

На следующем этапе вычислительные средства передаются из информационных каналов КБО в ИВС. В БВС практически могут быть организованы две интегрированных вычислительных среды: ИВС для решения задач верхнего уровня и ИВС обработки сигналов, которая фактически решает те задачи, которые в первоначальном варианте БВС реализовались в составе подсистем информационных каналов КБО.

БЦВМ-CO, входящие в состав ИВС сигнальной обработки, имеют двухпроцессорную конфигурацию, в которой один процессор осуществляет сигнальную обработку, а второй — обработку данных. ИВС сигнальной обработки образуется на основе переключательной сети информации с датчиков, которая взаимодействует с датчиками по каналам ГС «точка—точка». Возможен также и вариант единой ИВС.

Верхний уровень ИВС

Интегрированная вычислительная среда верхнего уровня образована на основе высокоскоростной коммутирующей сети РС с переключателем. Со всеми абонентами, включая и И ВС сигнальной обработки, она взаимодействует по каналу ГОСТ 26765.52-87 (или ГОСТ Р50832-95).

Связь ИВС с ИУП производится по каналам РС «точка—точка» через переключательную сеть. В окончательном варианте распределенная ИВС может быть организована на базе единого высокоскоростного интерфейса.

Следует обратить особое внимание на то, что в приводимых примерах были рассмотрены ИВС, содержащие в структуре всего три БЦВМ-ОН.

Для того чтобы ИВС могла предоставить ресурс, обеспечивающий решение всех задач КБО нового поколения, число машин в ее составе должно быть увеличено до необходимого предела или БЦВМ-ОН должны иметь мультипроцессорную организацию структуры.

Централизованная ИВС может быть построена на базе двух высокопроизводительных мультипроцессоров, объединенных в сеть интерфейсом БС—АБ. Структура этих мультипроцессоров организована на основе интерфейсов, обеспечивающих максимальный параллелизм в обработке.

Использование двух мультипроцессоров вызвано необходимостью обеспечения требуемых ресурсов и заданного уровня надежности. Целесообразно предусмотреть возможность подключения в структуру ИВС в случае необходимости и третьего мультипроцессора.

Интегрированная вычислительная среда

В этом случае как первоначальный вариант может обсуждаться структура БВС, в которой (как и в распределенной структуре) ИВС организована на базе высокопроизводительных мультипроцессоров, объединенных в сеть интерфейсом БС—АБ только для решения задач верхнего уровня.

С информационными каналами КБО и системами общесамолетного оборудования, с СУО и ИУП ИВС взаимодействует по двум мультиплексным каналам, реализованным в соответствии с ГОСТом 26765.52—87 и/или ГОСТом Р 50832—95. Для передачи изображения из мультипроцессора в ИУП через переключательную видеосеть используется канал ГС в варианте «точка—точка».

Построение мультипроцессора

Для построения мультипроцессора используются модули процессора данных, модули графического процессора и, возможно, модули поддержки реализации искусственного интеллекта, а также модуль памяти и модули интерфейса, обеспечивающие обмен по каналам в соответствии с ГОСТом 26765.52—87 и/или ГОСТом Р50832—95, ГОСТом 18977—79 и по каналам БС.

В силу того что обработка сигналов производится в информационных каналах, в структуре мультипроцессора модули сигнальной обработки используются только в составе модулей, обеспечивающих решение задач индикации.

На следующем этапе обработка сигналов из информационных каналов КБО передается в ИВС. Мультипроцессоры имеют другую конфигурацию — в их структуре используются в большем числе модули для обработки сигналов и модуль ввода информации от датчиков. В составе БЦВС появляется переключательная сеть, обеспечивающая подключение датчика на время решения задачи к модулю ввода мультипроцессора.

Сигналы от датчиков поступают на переключательную сеть по каналам БС «точка—точка». Сигналы управления на датчики от ИВС передаются по двум низкоскоростным мультиплексным каналам (ГОСТ 25765.51—87 или ГОСТ Р50832—95). По этим же каналам ИВС переключательной сетью взаимодействует с СУО и системами общесамолетного оборудования. Информация из мультипроцессора в ИУП передается по каналам ГС «точка—точка» через переключательную видеосеть.

В структуре мультипроцессора для этих целей предусмотрены соответствующие модули. И только после этого базовая структура централизованной ИВС может быть организована на базе единого высокоскоростного интерфейса.

Анализ показывает, что уже в настоящее время можно начать разработку как распределенной на базе автономных БЦВМ, так и централизованной ИВС на базе высокопроизводительных мультипроцессоров и единого открытого интерфейса.

В относительно короткие сроки при условии необходимого финансирования работ могут быть выполнены ОКР по созданию всех компонентов, необходимых для построения высокоинтегрированных ВВС — высокопроизводительных процессоров обработки данных, работающих на тактовой частоте 300…400 Мгц (и даже выше, например на платформе 1В579), высокоскоростных процессоров сигнальной обработки, графических процессоров, канального оборудования, коммутаторов, переключательных сетей и других необходимых компонентов.

Реализация на борту самолетов РФ

Одновременно с проведением ОКР представляется целесообразным, закупив коммерческие компоненты, начать моделирование и отработку прототипа ВВС. Вследствие проведения этих работ при появлении соответствующей элементной базы отечественного производства можно будет в короткий срок построить и отработать ВВС для КБО, отвечающую требованиям информационной безопасности и технологической независимости.

Интегрированная вычислительная среда

Реализация подобных архитектур на борту самолетов РФ нового поколения требует освоения в РФ новых технологий таких, как технология конструирования бортовых мультипроцессоров (бортовых кластеров), бортовых интегрированных вычислительных сред (переход на новые конструктивные решения, новые технические решения проблем охлаждения, вибропрочности и т. п.), как технология программирования интегрированных вычислительных сред.

Концепция открытой архитектуры обеспечивает проведение работ на всех -папах перехода по общим принципам с использованием ограниченного набора унифицированных модулей и стандартных интерфейсов, который в случае необходимости может быть расширен.

Ориентация на стандартные модули, поддержанная принципами модульного ПО и сборочного программирования, и возможность использования на начальных этапах работ коммерческих модулей позволяют существенно сократить стоимость и сроки создания ВВС.

Ссылка на основную публикацию