Разработка специализированных и многофункциональных устройств на базе микросхем программируемой логики (ПЛИС)

Направление создания различных цифровых устройств на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС или FPGA) развивается на кафедре ЭВМ и систем с середины 90-х годов, с момента более широкого распространения подобных схем и роста их возможностей. Первоначально это направление было связано с реализацией разрабатываемых на кафедре аппаратурно-ориентированных алгоритмов (АОА) дискретных линейных преобразований в виде специализированных процессоров и устройств ЦОС, что дает существенные преимущества по сравнению с созданием заказных БИС. На начальных этапах разработки в этой области в основном были связаны с моделированием устройств с помощью доступных САПР ПЛИС Altera и Xilinx, но в дальнейшем был выполнен ряд разработок прикладного назначения устройств на ПЛИС для макетирования достаточно сложных цифровых схем.

В начале 2000-х годов на базе учебно-исследовательских стендов, построенных на ПЛИС Altera, для использования их в научных исследованиях был разработан ряд программно-аппаратных интерфейсов для обмена стендов с ПК и драйверов внешних устройств, что позволило выполнить ряд опытных разработок ускорителей для ПК, реализующих различные алгоритмы линейного дискретного преобразования. В 2007-2008 годах на кафедре был разработан собственный учебно-исследовательский стенд (УИС) на базе ПЛИС Altera Cyclon с расширенным объемом оперативной памяти и выделенным контроллером PCI. В настоящее время разработан и проходит этап конструкторского проектирования еще один стенд с интерфейсом PCI-Express. Данные устройства в том числе могут являться ядром реконфигурируемых вычислительных систем (РВС).