Статья

Название статьи ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТАЦИОНАРНОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
Автор В. Н. Гридин, В. И. Анисимов, М. М. Абухазим
Рубрика РАЗДЕЛ I. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Месяц, год 07, 2017
Индекс УДК 681.5.01:658.512.2
DOI
Аннотация Рассматриваются методы повышения эффективности систем моделирования стационарного режима нелинейных электронных схем. Отмечается актуальность задачи при моделировании стационарного режима больших электронных схем, имеющих слабосвязанную иерархическую структуру, математическое описание которых характеризуется наличием разреженных матриц с незначительным числом ненулевых элементов. Рассматриваются два подхода устранения избыточных операций с нулевыми элементами, существенно снижающих производительность системы моделирования: использование технологии компактной обработки разреженных матриц и декомпозицию большой схемы на составляющие слабосвязанные подсхемы с последующим расчетом исходной схемы по частям на основе методов диакоптики. Показывается, что наибольшую производительность системы моделирования стационарного режима больших схем можно обеспечить при совместном использовании технологии сжатия данных и декомпозиции большой схемы на ряд подсхем. Рассматриваются методы сжатия данных в математическом описании и делается вывод, что наибольшую эффективность с точки зрения экономии памяти представляет метод структурно-симметричного фиксированного формата. Отмечается что классическая форма всех методов фиксированного формата не позволяет перечислять ненулевые элементы в произвольном порядке и включать дополнительные элементы в компактное описание. Поэтому в классической форме метод структурно-симметричного фиксированного формата не позволяет непосредственно применять его для обработки компактных матриц при решении систем уравнений вследствие неизбежного появления новых ненулевых элементов в процессе этого решения. В основе предложенной в статье методики лежит двухэтапная технология построения программного обеспечения системы, при этом на первом, топологическом этапе решается задача определения формата описания с учетом возможного появления новых ненулевых элементов в процессе решения уравнений стационарного режима, а на втором этапе формируется математическое описание задачи в полученном на первом этапе расширенном формате. Отмечается, что задача повышения эффективности особенно актуальна при построении систем с распределенной архитектурой, когда информационные ресурсы предоставляются потребителям посредством сетевых сервисов, поскольку при этом существенно повышаются требования к быстродействию программного обеспечения.

Скачать в PDF

Ключевые слова Системы автоматизированного проектирования; автоматизация схемотехнического проектирования; моделирование систем; компактная обработка; разреженные матрицы.
Библиографический список 1. Анисимов В.И., Гридин В.Н. Методы построения систем автоматизированного проектиро-вания на основе Интернет-технологий и компактной обработки разреженных матриц // Информационные технологии в проектировании и производстве. – 2009. – № 1. – C. 3-7.
2. Коваленко О.С., Курейчик В.М. Обзор проблем и состояний облачных вычислений и сервисов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 7 (132). – С. 146-153.
3. Анисимов Д.А. Методы построения систем автоматизации схемотехнического проектирования на основе веб-сервисов // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – 2012. – № 10. – C. 56-61.
4. Ларистов Д.А., Анисимов Д.А. Построение встроенного WEB-интерфейса в системах автоматизации проектирования // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии». – 2007. – № 2. – С. 63-66.
5. Писсанецки C. Технология разреженных матриц: пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 406 с.
6. Джордж А., Лю Д. Численное решение больших разреженных систем уравнений: пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 333 с.
7. Златев З., Эстербю О. Прямые методы для разреженных матриц: пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – 118 с.
8. Тьюарсон Ф.Р. Разреженные матрицы: пер. с англ. – М.: Мир, 1977. – 189 с.
9. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. – М.: Высшая школа, 1990. – 334 с.
10. Крон Г. Исследование сложных систем по частям – диакоптика: пер с англ. – М.: Наука, 1972. – 542 с.
11. Хэпп Х. Диакоптика и электрические цепи: пер. с анг. – M.: Мир, 1974. – 342 с.
12. Баталов Б.В., Егоров Ю.Б., Русаков С.Г. Основы математического моделирования больших интегральных схем на ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1982. – 168 с.
13. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. – М.: Высшая школа, 1986. – 302 с.
14. Ильин В.Н. Основы автоматизации схемотехнического проектирования. – М.: Энергия, 1979. – 391 с.
15. Анисимов В.И., Тарасова О.Б., Алмаасали С.А. Организация вычислительных процессов при моделировании систем на основе методов диакоптики // Информационные технологии в проектировании и производстве. – 2013. – № 4. – C. 14-17.
16. Гридин В.Н., Анисимов В.И., Алмаасали С.А. Применение метода диакоптики для моде-лирования и расчета больших систем // Проблемы управления. – 2014. – № 4. – C. 9-13.
17. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: пер. с анг. – М.: Радио и связь, 1988. – 560 с.
18. Чуа Л.О., Лин Пен-Мин. Машинный анализ электронных схем: пер. с анг. – M.: Энергия, 1980. – 631 с.
19. Гридин В.Н., Анисимов В.И., Абухазим М.М. Сжатие данных в системах автоматизации схемотехнического проектирования на основе методов фиксированного формата // Сис-темы высокой доступности. – 2016. – № 4. – C. 34-40.
20. Гридин В.Н., Анисимов В. И., Абухазим М.М. Методы моделирования систем на основе методов декомпозиции и компактной обработки разреженных матриц // Информационные технологии в проектировании и производстве. – 2016. – № 1. – C. 3-8.

Comments are closed.