Семерджян М. А., Налбандян Ж. С. Матричный процессор ЕС-2345: Принципы работы и программное обеспечение. — М: Финансы и статистика, 1984.— 133 с, ил.


Описываются принципы работы и функциональные возможности матричного процессора ЕС-2345. Приводятся сведения о структуре, функциях, возможностях метода доступа ЕС-2345, его взаимодействии с операционной системой OG ЕС и прикладными программами. Для специалистов, занятых разработкой и применением современных вычислительных средств и их программного обеспечения, а также студентов и аспирантов вузов соответствующих специальностей.

При решении определенных классов задач необходима быстрая и эффективная обработка больших массивов данных. Это — задачи из области космических, сейсмических, метеорологических исследований, задачи по геофизике, ядерной физике, астрофизике, биомедицине, радиогидролокации, обработке изображений и т. д.
Подобные задачи характеризуются значительным объемом вычислений над весьма большим потоком исходной информации, сложностью применяемых при обработке математических методов и алгоритмов и их непрерывньш совершенствованием.

При решении большинства этих задач используются основные методы теории цифровой обработки сигналов [1]: цифровая фильтрация и спектральный анализ. Для реализации этих методов используются расчетные алгоритмы свертки, корреляции, быстрого преобразования Фурье (БПФ), решение разностных уравнений и операции матричной алгебры, которые в свою очередь приводятся к многократному выполнению операций умножения, сложения, вычитания и в большинстве случаев представляются в виде сумм произведений.

Как показывает практика, универсальные ЭВМ не в состоянии обеспечить экономически выгодную и эффективную обработку при решении задач такого рода. Для этого потребовалось бы повысить скорость обработки в десятки и сотни раз. Успешное решение этой проблемы стало возможным с применением современных принципов архитектуры и в первую очередь с созданием специализированных процессоров, в которых для обработки потока информации используются указанные алгоритмы. Структурная особенность этих алгоритмов позволяет проектировать множество процессоров с различной структурой, основанной на различных методах параллельной обработки (магистральной, матричной, параллельно-итеративной и т.д.) и удовлетворяющей различным параметрам производительности и стоимости.

Эти процессоры можно разделить на две категории: сверхбыстродействующие, выполняющие один алгоритм обработки, и универсальные со средним быстродействием, реализующие широкий набор алгоритмов обработки. В последние годы у нас в стране и за рубежом разработаны специализированные процессоры двух категорий: ориентированные на реализацию отдельных алгоритмов и рассчитанные для работы в реальном масштабе времени (кон-вольверы, БПФ-процессоры, корреляторы) и реализующие разнообразные векторно-матричные и специальные операции — матричные процессоры.

Термин «матричный процессор» (МП) используется как для обозначения процессоров, имеющих матричную структуру, так и процессоров, архитектура которых приспособлена для выполнения с высокой производительностью и точностью многократно повторяющихся арифметических операций над большими массивами данных. Эти процессоры могут иметь магистральную или иную структуру, обеспечивающую параллельную обработку массивов данных.

Матричные процессоры, комплектуемые различными универсальными ЭВМ, которые предоставляют большой выбор периферийных устройств и развитое программное обеспечение, существенно повышают производительность вычислительных систем при решении задач с большим объемом обрабатываемой информации.
В рамках ЭВМ Единой системы разработаны и серийно выпускаются матричные процессоры ЕС-2345 (СССР), ЕС-2335 (НРБ) и матричный модуль ЕС-2655 (ГДР).