Çok İşlemcili Yapılarda Sinyal İşleme Yazılımlarının Geliştirilmesi Uygulaması Sinan Doğan, Esra Beyoğlu ASELSAN A.Ş., REHİS Grubu, Ankara 16 Nisan 2009 1 1
İçerik Sinyal İşleme Yazılımları Çok İşlemci İhtiyacı Çok İşlemcide Geliştirme Hata Kontrolü Hava Savunma Radarı nda uygulama Sonuç 2 2
Sinyal İşleme Yazılımları Filtreleme, FFT, nokta çarpım, matris çarpımı Az dallanma, çok veri A/D Uyumlu Filtreleme Kargaşa Haritası İşleme Doppler İşleme Eşikleme Takip 3 3
Çok İşlemci İhtiyacı Yoğun veri > 100 MB/s Yoğun işlem Örnek başına > 100 FLOP Toplamda > 10 GFLOPS Gerçek zamanlılık Düşük gecikme 4 4
Kalite Gerekleri Verimlilik Zaman Kaynak Taşınabilirlik Farklı donanımlar Ölçeklenebilirlik Benzer radarlar 5 5
Geliştirme Adımları Donanım seçimi Tek işlemcide gerçekleme Çok işlemcili tasarım Çok işlemcide gerçekleme 6 6
Donanım Seçimi Çevre koşullarına uygun Küçük hacim Düşük güç Yüksek işlem gücü 7 7
Tek işlemcide gerçekleme Kodlama Eniyileme Az harca, çok kazan Donanımı iyi tanı POWERPC açısından: Altivec (vektör işleme ünitesi) Önbellek 8 8
Tek işlemcide gerçekleme Performans ölçümü Her blok için Her parametre için 9 9
Çok işlemcili tasarım İşlemci sayısı belirleme 10 10
Çok işlemcili tasarım Blokları ayrıştırma Seri (n,1) Aşama1 Aşama2 Paralel (1,1) Veri/3 Veri/3 Veri/3 Ardışık (n,1) Veri 1, 3, 5... Veri 2, 4, 6... 11 11
Çok işlemcili tasarım Haberleşme Etkisi İşleme sürelerine yakın Arayüz bağlantıları önemli 12 12
Çok işlemcili tasarım Algoritma ayrıştırma Hangi algoritmalar hangi işlemcilere Algoritma gruplama Filtreleme Bloğu Uyumlu Filtreleme Kargaşa Haritası İşleme Doppler İşleme Bloğu Doppler İşleme Eşikleme 13 13
Çok işlemcide gerçekleme Kodlamada eniyileme Azalan kod miktarına göre Azalan veri miktarına göre İşlemci sayısını eniyileme Performans ölçümü İşlemci ve haberleşme Kaynak kullanımına göre değerlendirme 14 14
Hata Kontrolü Önlemler Parametre ve veri etiketlendirme Geniş arabellek kullanımı (buffer) Hata algılama Veri etiketi kontrolü Zaman aşımı kontrolü Hata bildirme Hata giderme Veri akışını anlık durdurma 15 15
HSR 3 boyutlu arama ve takip radarı 12 işlemcili DSP Aralık 2008 de TSK ya teslim edildi 16 16
HSR DSP Mimarisi Dopler İşleme 11 Filtreleme 1 Dopler İşleme 12 Dopler İşleme 13 Dopler İşleme 21 Filtreleme 2 Dopler İşleme 22 Takip 1 Dopler İşleme 23 Takip 2 Dopler İşleme 31 Filtreleme 3 Dopler İşleme 32 Dopler İşleme 33 17 17
HSR DSP Konfigürasyon Aracı İşlem ve haberleşme konfigürasyonu sağlar 18 18
Sonuç Gelecek radar projelerinde de kullanılabilecek ölçeklenebilir mimariler tasarlanmıştır. Güncel donanımların yetenek ve eksikleri öğrenilerek bunlara uygun eniyileme yöntemleri geliştirilmiştir. Çok işlemcili mimarinin yan etkileri incelenerek, bunlara uygun hata algılama ve önleme yetenekleri geliştirilmiştir. Farklı karmaşıklıkta sistemlere adaptasyonu hızlandırmak için görsel konfigürasyon araçları hazırlanmıştır. Geliştirilen yöntemler Hava Savunma Radarı (KALKAN) projesinde başarıyla kullanılmıştır. 19 19
TEŞEKKÜRLER Sinan Doğan sdogan@aselsan.com.tr 20 20