РАНФГУ ФНЦ НИИСИ РАН

Журнал Труды НИИСИ РАН

Том 8 № 1

К списку номеров журнала

I. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Методы снижения ресурсоемкости операционной системы жесткого реального времени

А.А. Асонов, А.Н. Годунов, В.А. Солдатов

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Несмотря на общий рост объемов доступной оперативной памяти, существует класс задач, работающих в жестком реальном времени, для которых оперативная память является лимитированным ресурсом. В задачах этого класса накладываются ограничения на ресурсы, используемые операционной системой реального времени (ОСРВ). Объем памяти, требуемой для ОСРВ, предлагается сократить за счет выполнения программного кода целевой системы из постоянного запоминающего устройства и путем расширения возможностей масштабирования уже существующей ОСРВ. Такой подход позволяет достичь существенной экономии памяти без больших переделок в ОСРВ, что позволяет снизить трудоемкость разработки и обеспечить высокую надежность ОСРВ. Некоторые части ОСРВ (обработка прерываний и исключительных ситуаций, поддержка многопоточности, служба времени, распределение памяти) являются обязательными, и их нельзя полностью исключить из целевого образа, а можно только сократить в той или иной степени. Все остальные части операционной системы могут быть либо существенно сокращены, либо вовсе исключены, если они не используются прикладной программой или пакетом поддержки модуля (ППМ). К ним относятся средства взаимодействия с сетью, файловые системы, блочные устройства, базовые операции ввода/вывода, средства отладки, условные переменные, очереди сообщений, таймеры, региональные настройки, программные каналы, сигналы, семафоры.

Ключевые слова: ОСРВ, обработка прерываний, обработка исключений, масштабирование, драйверы, конфигурирование, ОСРВ Багет.

Поддержка версий изделий при автоматизации производственного процесса

А.Б. Бетелин

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: В статье описывается простой программный механизм поддержки версий изделий, применяющийся при автоматизации деятельности производственного подразделения.

Ключевые слова: версии изделий, производство, автоматизация, программное обеспечение, база данных.

Развитие генератора случайных тестов tergen

А.С. Куцаев

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Качество случайных тестов зависит от связи между тестовыми ситуациями и возможностями случайного выбора. Использование моделей устройств процессора делает эту зависимость более явной. Также содержательные случайные тесты можно получать на основе детерминированных, используя случайный выбор и такие инструменты генератора тестов, как переменные и встроенные функции. В частности, эти инструменты позволяют реализовать интенсивное тестирование с вызовами процедур. Новые возможности для тестирования открывает также встроенный симулятор. Он облегчает контроль корректности, позволяет манипулировать содержимым регистров и памяти привычным для программиста способом и дает возможность создания случайных тестов с самопроверкой.

Ключевые слова: случайные тесты, шаблон, симулятор, переменные, процедуры.

II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБИС И НАНОЭЛЕКТРОНИКА

Расчет задержек в межсоединениях цифровых БИС с учётом электротепловых эффектов

К.О. Петросянц, Е.И. Батаруева, Н.И. Рябов

Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" (Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова), Москва, Россия,

Аннотация: В работе ставится задача создания программного обеспечения для моделирования задержек в межсоединениях СБИС с учётом температурных эффектов. Используется модель межсоединения в виде распределённой RC-цепи, параметры которой зависят от распределения температуры на поверхности кристалла, которое рассчитывается с помощью программы "Перегрев - МС". Исходя из распределения температуры вдоль межсоединения, рассчитываются параметры его модели - сопротивления и ёмкости звеньев RC цепи, что позволяет учитывать влияние неравномерного разогрева кристалла на электрические свойства межсоединения. Для упрощения модели межсоединений и уменьшения времени счета многозвенная RC-модель редуцирована в компактную П-образную эквивалентную схему с температурно-зависимыми параметрами. Показано, что погрешность по амплитуде сигнала при переходе к П-образной схеме составляет не более 7%, по фазе 2%. При этом время счета сокращается на 25-30%.

Ключевые слова: межсоединения БИС, редукция, электротепловая модель, задержка сигналов в межсоединениях.

Свойства тока Ion двух затворных КНИ КМОП нанотранзисторов с ассиметрично-легированной рабочей областью

Н. В. Масальский

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Численно исследуется поведение важного параметра КМОП транзистора - тока Ion применительно к ассиметрично-легированным двух затворным КНИ КМОП нанотранзисторам. Анализируется вариант ассиметричного канала (считая от истока): высоколегированная и низколегированная области. Результаты модельных расчетов распределения потенциала суб-50 нм структур находятся в хорошем соответствии с данными моделирования, полученными при помощи коммерчески доступного программного пакета ATLASTM. На основании полученных распределений потенциала вычисляются вольт-амперные характеристики при помощи сформулированной в рамках зарядового разделения токовой модели. Для выбранных топологических норм оптимизация параметров ассиметричного профиля легирования предоставляет дополнительную возможность управления уровнем тока Ion.

Ключевые слова: двух затворный КНИ КМОП нанотранзистор, неравномерно-легированная рабочая область, распределение потенциала, вольт-амперные характеристики, ток Ion.

Система тестирования логических моделей KMDTESTKIT

С.А.Сидоров, А.Б.Слепов

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Описана Система тестирования KMDTESTKIT для программной верификации логических моделей систем на кристалле. Изложены основные задачи, решаемые системой и способы решения, ее состав и структура.

Ключевые слова: программное тестирование, верификация, система на кристалле.

III. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

Суперкомпьютер и дискретная топология

Г.Г. Рябов, М.Ш. Сургуладзе

ФГБОУ ВО " Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова", Москва, Россия; ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Для моделирования объектов дискретной топологии привлекаются суперкомпьютерные системы, нередко из списка ТОР-500, что вполне объяснимо комбинаторным характером большинства задач, особенно при исследовании динамики перестроек таких структур [2,4]. В статье рассмотрены три метода кодирования, которые имеют перспективы развития и связаны с распараллеливанием вычислений в рассматриваемой области:1.Кодирование кубических комплексов.2.Кодирование для вычисления переходных вероятностей в цепях Маркова при перестройках триангуляций евклидовых пространств.3.Кодирование топологических ситуаций при преобразованиях комплексов - дискретных аналогов гомотопных преобразований. База, выбранная для геометрико-топологических объектов, обладает "минимальными" математическими ресурсами (целые точки и примитивные вектора в евклидовых пространствах). слова: дискретная топология, суперкомпьютерные системы, кодирование кубических комплексов, кодирование топологических ситуаций, кодирование для вычисления переходных вероятностей в цепях Маркова.

Ориентация объектов в системах виртуального окружения

М.В. Михайлюк, Е.В. Страшнов, Д.А. Кононов

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Одной из важных составляющих в комплексах управления объектами в системах виртуального окружения является задание ориентации объектов. Для задания ориентации летательных аппаратов, кораблей, автомобилей и других средств передвижения часто используются углы Эйлера, т.к. расположение движителей на этих средствах позволяет поворачивать их вокруг своих осей координат. Однако при этом возникает так называемая проблема блокировки кардана. Когда один угол поворота равен 90о, то невозможно однозначно определить остальные углы Эйлера для такой ориентации. Для решения этой проблемы в работе предлагается использовать дополнительный (четвертый) угол. Показывается, что такое использование позволяет однозначно задать ориентацию и избежать блокировки кардана.

Ключевые слова: ориентация, матрица поворота, углы Эйлера, блокировка кардана.

Использование z-буфера для поиска столкновений частиц с объектами 3D сцены

А.В. Мальцев, Е.В. Страшнов

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: В работе предлагается оригинальный подход к решению задачи поиска коллизий систем мелкоразмерных частиц с объектами трехмерных виртуальных сцен с помощью z-буфера (буфера глубины) видеоадаптера. В основе рассматриваемых решений лежит применение распределенных вычислений на современных CUDA-совместимых графических процессорах. Анализ наличия коллизий частиц с объектами, а также вычисление координат точек столкновений в мировом пространстве выполняется в масштабе реального времени.

Ключевые слова: система частиц, трехмерная сцена, столкновение, виртуальная камера, распределенные вычисления, графический процессор.

Необходимость учёта изменения смачиваемости пород при моделировании тепловых методов добычи нефти

В.А.Юдин, И.В.Афанаскин

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Рассмотрена возможность изменений смачиваемости пород при применении тепловых методов добычи нефти. Приведён краткий обзор результатов экспериментальных исследований зависимости характера смачиваемости от температуры. Карбонатные породы с повышением температуры становятся более гидрофильными, результаты по песчано-глинистым породам - крайне противоречивы. На простых модельных расчётах проанализировано влияние изменения смачиваемости на динамику разработки, в сравнении с изменением вязкости нефти. Показано, что изменение смачиваемости может как значительно улучшать показатели разработки (в гидрофобных породах), так и заметно ухудшать их (в гидрофильных). Сделан вывод о необходимости детальных исследований в этом направлении, и тщательном рассмотрении возможных изменений смачиваемости при моделировании тепловых методов добычи нефти. Без этого численное моделирование добычи может быть весьма недостоверным.

Ключевые слова: тепловые методы добычи нефти, методы увеличения нефтеотдачи, смачиваемость, моделирование разработки.

IV. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВОПРОСЫ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА

К теории интерполирования в пространстве гладких чебышёвских обобщённо-полиномиальных сплайнов

В.Б. Демидович

ФГБОУ ВО "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова", Механико-математический факультет и ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: В пространстве гладких чебышёвских обобщённо-полиномиальных сплайнов вводятся специальные сплайны для эффективного представления соответствующих интерполяционных сплайнов и оценок их погрешностей.

Ключевые слова: гладкие чебышёвские системы, обобщённые полиномы, обобщённо-полиномиальные сплайны, интерполяция, оценка погрешности.

О специальных решениях уравнений в подгруппах конечного поля

Ю.Н. Штейников

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Излагается подход к изучению величины, связанной с числом решений специальных уравнений в конечных множествах и некоторых обобщений.

Ключевые слова: плотность множества, делимость, конечное поле.

О плотности полугрупп натуральных чисел

Ю.В. Кузнецов, Ю.Н. Штейников

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва, Россия

Аннотация: Изучается плотность полугрупп на коротких интервалах.

Ключевые слова: плотность множества, делимость.

Том 8 № 1

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН | Новости | Руководство | Администрация | Структура
Мини-фабрика | Публикации | Разработка СБИС | Услуги | Контакты

Copyright ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН © 2018
Любое копирование и воспроизведение текста, в том числе частичное, в том числе в любой форме без письменного разрешения ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН запрещено.
Цитирование текста разрешено с соответствующей ссылкой на ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.