Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 89 стр.

шаемых каждой вычислительной клеткой, позволяет говорить о своеобразии систоличе-
ских структур.
   Областью применения таких структур, прежде всего, являются многопроцессор-
ные специализированные структуры для цифровой обработки сигналов, изображений, для
решения матричных задач.
   Для эффективной реализации вычислений в систолической структуре необходимы
так называемые систолические алгоритмы, рассчитанные на аппаратную систоличе-
скую реализацию. Они должны удовлетворять определенным требованиям, среди ко-
торых :
   1)     Регулярность, однонаправленность графа вычислений (потокового графа) ал-
   горитма.
   2)     Ацикличность алгоритма.
   3)     Возможность разбиения алгоритма на этапы одинаковой сложности и дли-
   тельности выполнения для построения конвейера.
   4)     Возможность распараллеливания вычислений.
   5)     Отсутствие необходимости в больших объемах памяти для сохранения про-
   межуточных результатов и накопления информации.
   6)     Локальность пересылок информации, отсутствие необходимости в длин-
   ных пересылках.
   7)     Минимальное количество развилок в алгоритме и т.д.
   8)     Минимальное количество входных и выходных точек алгоритма.
   9)     Минимальное      количество разных типов вычислений и операций, ис-
   пользуемых в алгоритме.
   10)    Возможность      разбиения     алгоритма   на   подалгоритмы   меньшей раз-
   мерности, и с другой стороны - наращивания алгоритма для решения задач большей
   размерности.
   11)    Гарантированная сходимость вычислений за заданное число шагов (ите-
   раций) и др.
   Примером систолических алгоритмов являются алгоритмы CORDIC и родственные
ему (так называемые ДЛП-алгоритмы или CORDIC-подобные), другие итерацион-
ные алгоритмы, алгоритмы обработки матриц, оптимизированные для аппаратной
реализации и так далее. Рассмотренные ранее аппаратные умножители также являются
примерами систолических структур.




                                    89