Структурная организация ВВС: основные требования

структурная организация ВВС

Важное место в системно-структурном проектировании отводится критериям, на основе которых производятся оценивание и выбор СВТ, декомпозиция и агрегатирование алгоритмов, формирование подсистем, оценивание СИО, структурной организации ИВС и принятие технических решений в процессе синтеза ВВС.

Следовательно, разработку критериев, обеспечивающих правильный выбор нужного технического решения при проектировании и отработке ВВС, также следует считать ключевой проблемой синтеза.

Основные требования к архитектуре и структурной организации ВВС можно сформулировать следующим образом. ВВС должна:

  • предоставлять требуемые ресурсы и обеспечивать решение всех задач КБО в полном объеме;
  • обеспечивать заданную надежность выполнения всех функций КБО;
  • допускать возможность поэтапной разработки бортового комплекса;
  • обладать способностью развития и адаптации;
  • обеспечивать для различных КБО общность аппаратных средств и характеризоваться независимостью программ от используемой аппаратуры;
  • быть реализуема на момент разработки и отвечать требованиям информационной безопасности и технологической независимости;
  • иметь минимальную (или не превышающую заданной величины) стоимость разработки.

Вычислительная среда

Вычислительная среда для нового поколения самолетов РФ может быть построена на основе БЦВМ с открытой архитектурой (и масштабируемой структурой), объединяемых в сеть с помощью высокоскоростного канала передачи данных на основе ВОЛС.

Подобная архитектура за счет масштабируемости может обеспечить нужную для решения задач производительность.

Масштабируемость вычислительной среды обеспечивается применением модульных машин и простым наращиванием (увеличением числа узлов) сети при использовании высокоскоростных каналов передачи данных. БЦВМ, которые предполагается использовать для построения среды, могут быть реализованы на отечественных микропроцессорах 1В579, 1В577, Р-20.

структурная организация ВВС

Микропроцессоры

МИКРОПРОЦЕССОР 1В579 (аналог МП Sparc ф. SUN), выполненный с топологическими нормами 0,5 мкм, может работать на частоте 200-300 МГц, а топологическими нормами 0,35 мкм — на частоте до 400 МГц. БЦВМ-ОН на основе этого МП будет иметь в однопроцессорной конфигурации быстродействие порядка 200-300 млн оп/с, а в многопроцессорной конфигурации — до 1500 млн оп/с и выше.

МИКРОПРОЦЕССОР 1В577 (аналог DSP-процессора 96002 ф. Motorola) используется для построения модулей обработки сигналов (МОС). Быстродействие МОС, содержащего четыре МП 1В577, работающих на частоте 33 МГц, составляет 200 млн оп/с в режиме плавающей или 133 млн оп/с в режиме фиксированной запятой.

В настоящее время разработана версия МП с топологическими нормами 0,8 мкм и находится в разработке версия МП с нормами 0,5 мкм. Быстродействие МОС на четырех МП (0,8 мкм), работающих на частоте 60 МГц, составляет 400 млн оп/с или 266 млн оп/с в режимах плавающей или фиксированной запятой. Частота работы 0,5 мкм МП предположительно будет порядка 100-120 МГц.

МИКРОПРОЦЕССОР Р-20 (аналог микропроцессора i860 ф. Intel), выполненный с топологическими нормами 0,5 мкм, работает на частоте 100 МГц и имеет быстродействие 100 и 200 млн оп/с в режиме плавающей и фиксированной запятой. Разработан вариант МП Р-22 с топологическими нормами 0,35 мкм (200 МГц) с пиковым быстродействием соответственно 200 и 800 млн оп/с над операндами с плавающей запятой.

Разработка БЦВМ-ОН и БЦВМ-ОС

Подготовлена конструкторская документация на их изготовление.

Разработка конкурентоспособных БЦВМ-ОН и БЦВМ-ОС с указанными выше характеристиками с использованием этих микропроцессоров не представит технических трудностей для организаций, традиционно занимавшихся разработкой бортовых машин.

структурная организация ВВС

Ключевым моментом построения КБО нового поколения следует считать переход от использования магистрально-модульных федеративно-централизованных БВС с детерминированной структурой к применению централизованной высокоинтегрированной открытой масштабируемой вычислительной среды с сетевой архитектурой, реализуемой на специально разработанных высокопроизводительных бортовых мультипроцессорах и единой унифицированной сети передачи данных. Важнейшей является проблема обоснованного выбора интерфейса и построения на его основе унифицированной бортовой сети.

Непосредственный переход от современной детерминированной БВС с магистральной организацией структуры к интегрированной вычислительной среде связан с определенным техническим риском. Для того чтобы уменьшить степень технического риска и обеспечить преемственность разработок, целесообразно провести поэтапный переход к БВС на основе интегрированной вычислительной среды.

Ссылка на основную публикацию