Статья

Название статьи МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА ОСНОВЕ КОМПАКТНОЙ ОБРАБОТКИ РАЗРЕЖЕННЫХ МАТРИЦ
Автор В. Н. Гридин, В. И. Анисимов, М. М. Абухазим
Рубрика РАЗДЕЛ I. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Месяц, год 04, 2018
Индекс УДК 681.5.01:658.512.2
DOI
Аннотация Рассматриваются методы повышения производительности систем моделирования больших интегральных схем на основе компактной обработки разреженных матриц. Показывается, что вследствие наличия в математическом описании разреженных матриц возникает задача изменения традиционных подходов к формированию и решению систем уравнений на основе полного описания используемых матриц. Отмечается, что известные методы компактной обработки разреженных матриц значительно отличаются друг от друга по своей эффективности, а также по трудовым затратам при разработке программного обеспечения, реализующего сжатие данных на этапе формирования описания компонентов и в процессе решения уравнений. Приводится детальный сопоставительный анализ возможных методов компактной обработки разреженных матриц с целью установления рекомендаций по разработке высокопроизводительного программного обеспечения систем моделирования больших интегральных схем на основе сжатия данных. Делается вывод, что наибольшую эффективность с точки зрения экономии памяти представляет метод структурно-симметричных матриц. Вместе отмечается практическая значимость использования метода индексно-адресных матриц, который позволяет при создании высокопроизводительных систем автоматизированного проектирования наиболее простым путем реализовать построение программного обеспечения системы моделирования. 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-симметричных матриц не позволяет непосредственно применять его для обработки компактного описания при решении систем уравнений вследствие неизбежного появления новых ненулевых элементов в процессе этого решения. В основе предложенной в статье методики сжатия данных на основе структурно-симметричных матриц 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 моделируемой системы, а на втором этапе формируется математическое описание задачи в полученном на первом этапе расширенном формате.

Скачать в PDF

Ключевые слова Системы автоматизированного проектирования; автоматизации схемотехнического проектирования; сжатие данных; моделирование систем; компактная обработка; разреженные матрицы.
Библиографический список 1. Писсанецки C. Технология разреженных матриц: пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 406 с.
2. Тьюарсон Ф.Р. Разреженные матрицы: пер. с англ. – М.: Мир, 1977. – 189 с.
3. Эстербю О., Златев З. Прямые методы для разреженных матриц: пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – 118 с.
4. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. – М.: Высшая школа, 1986. – 304 с.
5. Баталов Б.В., Егоров Ю.Б., Русаков С.Г. Основы математического моделирования больших интегральных схем на ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1982. – 168 с.
6. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. – М.: Высшая школа, 1990. – 335 с.
7. Глориозов Е.А., Ссорин В.Г., Сыпчук П.П. Введение в автоматизацию схемотехнического проектирования. – М.: Советское радио. 1976. – 224 с.
8. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ: пер. с англ. Т. 1. – М.: Мир, 1976.
– 734 с.
9. Ноутон П., Шилдт Г. Java 2: пер. с англ. – СПб.: Изд-во «БХВ-Петербург» 2001. – 1072 с.
10. Дейтел Х.М., Дейтел П.Дж. Как программировать на Java: пер. с англ. – М.: Бином Пресс, 2003. – 848 с.
11. Троелсон Э. Язык программирования C# 2005 и платформа .NET 2.0: пер. с англ. – М.: Изд-во «Вильямс», 2007. – 1167 с.
12. Шилдт Г. Полный справочник по C#: пер. с англ. – М.: Изд-во «Вильямс», 2006. – 752 с.
13. Мэтью Мак-Дональд, Шпушта М. Microsoft ASP.NET 2.0 с примерами на C# 2005 для профессионалов: пер. с англ. – М.: Изд-во «Вильямс», 2006. – 1408 c.
14. Анисимов В.И., Амахвр Ю.М. Компактные методы обработки разреженных матриц задач мониторинга на основе списочных структур // Труды Пятой Международной конференции «Приборостроение в экологии и безопасности человека». – СПб.: ГУАП, 2007. – 316 с.
15. Анисимов В.И., Дмитревич Г.Д., Скобельцын К.Б. и др. Диалоговые системы схемотехнического проектирования. – М.: Радио и связь, 1988. – 288 с.
16. Гридин В.Н., Рыжов Н.Г., Анисимов В.И., Абухазим М.М. Методы повышения эффективности процессов моделирования динамических режимов нелинейных систем // Информационные технологии. – 2017. – № 11. – С. 796-802.
17. 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. – С. 3-8.
18. Гридин В.Н., Анисимов В.И., Абухазим М.М. Сжатие данных в системах автоматизации схемотехнического проектирования на основе методов фиксированного формата // Системы высокой доступности. – 2016. – № 4. – С. 34-40.
19. Сигорский В.П., Петренко А.И. Алгоритмы анализа электронных схем. – М.: Советское радио, 1976. – 608 с.
20. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: пер. с анг. – М.: Радио и связь, 1988. – 560 с.

Comments are closed.