Система графического программирования-исполнения, построенная на принципах схемной эмуляции - Статья

ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ - ПУЛЬС: (описание идеи) Система графического программирования - исполнения, построенная на принципах схемной эмуляции Универсальная платформа эмуляции алгоритмов и систем Программа схемной эмуляции Пульс в основе архитектуры потокового суперкомпьютера Сравнительный анализ с известными архитектурами Ковалев Сергей, г. Киев simula@ukr.net Содержание статьи Аннотация Предисловие Недостатки современных методов проектирования аппаратно-программных систем Программа схемной эмуляции Пульс Графическое программирование: миф о SCADA системах Универсальная платформа эмуляции Преимущества эмуляции Схемная эмуляция и автоматное программирование Архитектура потоковой суперЭВМ, построенной на принципах схемной эмуляции. Сравнительный анализ с известными архитектурами Послесловие Немного истории … если вы хотите добиться настоящего успеха в бизнесе, вы должны иметь такую идею, которой нет у других. Г.Форд Аннотация Представляемая к рассмотрению аппаратно-программная система Пульс позиционируется мною как альтернатива существующей в настоящее время широкой номенклатуре микропроцессорных платформ, а также средствам и методам их программирования. Авторская идея схемной эмуляции алгоритмов и систем впервые открывает новый путь реализации алгоритмов - их эмуляцией в авторской среде схемной эмуляции. В основе проекта лежит авторский программный модуль схемной эмуляции, позволяющий создать принципиально новую среду исполнения - систему эмуляции графических образов проектов пользователей, как альтернативную среду традиционным системам исполнения, построенных на принципах компиляции или интерпретации исходных программных текстов. С одной стороны, целью проекта есть стремление приблизить средства разработки различных аппаратно-программных систем к широкому кругу конечных пользователей, дав им в руки инструментарий, позволяющий реализовывать задуманные ими системы из готовых аппаратно-программных кубиков и освободив их, тем самым, от посредничества электронщиков и программистов. Инструментарий, позволяющий просто эмулировать проекты, представленные в графическом виде, на PC- платформах или на т.н. Универсальной Платформе Эмуляции алгоритмов и систем: от простейших систем автоматики - до АСУ ТП масштаба предприятия, от систем сбора и обработки информации - до диагностических комплексов и систем моделирования различных процессов и т.д. С другой стороны, представляемая Система Эмуляции позволяет использовать язык графического программирования так называемого уровня структурных схем, соответствующий уровню системотехнического проектирования электронных систем. Такой язык обладает гораздо большей функциональной мощностью представления проектов, чем известные языки программирования, как текстовые, так и графические. Представляемая к рассмотрению система эмуляции позволяет также с легкостью строить кластерные системы, состоящие практически из любого числа PC- платформ. Тем не менее, идеальной средой, в которой все важнейшие свойства авторского модуля схемной эмуляции могут быть раскрыты, является не среда современных микропроцессоров, а аппаратная среда параллельного действия т.н. вентильных массивов микросхем программируемой логики (ПЛИС). Именно соединение принципа многопоточности авторского алгоритма с принципами параллельного действия микросхем ПЛИС является источников создания принципиально новой мультипроцессорной вычислительной архитектуры - потокового суперкомпьютера. Потому что основополагающим принципом работы всех без исключения SCADA основано на дальнейшем этапе банальной перекомпиляции графического образа проекта в последовательность программных кодов. До некоторого времени это было нормально, пока мировая техническая мысль все более настойчиво не стала сталкиваться с пониманием того факта, что архитектура современных ЭВМ, основанная на принципах фон Неймана, все слабее стыкуется с парадигмой современных языков программирования, известного как семантический разрыв. Идея использовать принцип схемной эмуляции в основе системы исполнения открывает принципиально новый путь к созданию аппаратно-программных управляющих, вычислительных и интеллектуальных систем. Другим, активно развиваемым направлением, сегодня можно считать проектирование суперЭВМ на основе т.н. реконфигурируемых вычислительных систем (РВС), которые по сути также можно назвать потоковыми. Разработка архитектуры потоковой суперЭВМ, основанной на принципах схемной эмуляции, - это еще один пример, служащий подтверждению универсальности идеи схемной эмуляции, другими словами - широкому спектру областей, в которых она может с успехом быть применена. Именно развитие собственных высокоинтеллектуальных и высокопроизводительных вычислительных систем способны стать локомотивом развития всей отечественной экономики. С появлением первых микропроцессоров возникло было мнение, что наконец-то разработчики систем получили в свое распоряжение универсальное устройство, которое, в случае изменения алгоритма задачи, достаточно будет просто перепрограммировать. К то