Maestría en Ingeniería Electrónica

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https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9025

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Browsing Maestría en Ingeniería Electrónica by browse.metadata.advisor "Agudelo Zambrano, William Mauricio"

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    Diseño e implementación de un procesador específico en un fpga para la ejecución del algoritmo de migración 2d de Kirchhoff
    (Universidad Industrial de Santander, 2011) Abreo Carrillo, Sergio Alberto; Ramírez Silva, Ana Beatriz; Agudelo Zambrano, William Mauricio
    Este trabajo de investigación se realizó bajo el convenio de cooperación tecnológica UIS-ICP 005 del 2003 y conto con el apoyo de los grupos de investigación CPS y PETROSÍSMICA. El propósito de esta investigación fue evaluar los FPGAs como una alternativa tecnológica para tratar de solucionar problemas de computación de alto rendimiento. El campo de trabajo fue la industria del petróleo en el área de procesamiento de datos sísmicos. Se abordo la migración sísmica por su gran costo computacional. Durante el desarrollo de esta investigación se elaboro un clúster heterogéneo para simular un entorno de trabajo típico y a partir del estudio del proceso de migración sísmica se construyo un procesador específico que permitiera realizar la migración sísmica 2D pre-apilado en profundidad de Kirchhoff. La elaboración del procesador específico se centró en la metodología de Co-diseño, en la cual se busco solucionar el problema mediante la interacción del mismo con el procesador de propósito general Power PC 440. Para ello fue necesario instalar sobre cada uno de los nodos del clúster un sistema operativo (Linux 5.0), la herramienta de Seismic Unix (SU) y desarrollar un driver. Al final del proceso se pudo contrastar el desempeño y la precisión del nodo FPGA con los demás nodos del clúster. Uno de los aportes más importantes de esta tesis de maestría fue que se pudo determinar el desempeño real de los FPGAs cuando se utilizan para la computación de alto rendimiento y se especificó bajo qué condiciones los FPGAs pueden alcanzar su mayor productividad.
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    Diseño e implementación, sobre un fpga de un sistema reconfigurable dinámicamente instalado como un nodo de un clúster
    (Universidad Industrial de Santander, 2011) Salamanca Becerra, William Alexander; Ramírez Silva, Ana Beatriz; Agudelo Zambrano, William Mauricio
    La tecnología de fabricación de circuitos integrados mejora día a día, y esto se ve reflejado en la capacidad de cómputo de las plataformas basadas en procesadores de propósito general (PPG). Así mismo, este avance favorece otros circuitos digitales como los Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) y los hace competitivos como dispositivos de cómputo. Su desempeño ha sido evidenciado en aplicaciones donde son empleados para implementar procesadores de propósito específico (PPE) y logran acelerar procesos de cómputo hasta 1700 veces respecto a PPG. La Computación Reconfigurable de Alto Rendimiento (HPRC) propone un nuevo paradigma de computación basada en la combinación de FPGAs y PPG con muy buenas expectativas debido a que la rata de crecimiento de la capacidad de cómputo de los FPGAs es muy superior a la que han tenido los PPGs. Teniendo en cuenta esto, empresas como el Instituto Colombiano de Petróleo (ICP), se han interesado en el tema y han apoyado investigaciones que permitan finalmente llevar a cabo sus algoritmos de procesamiento de datos en un menor tiempo. El presente proyecto de maestría realizó un avance significativo hacia la construcción de una plataforma económica de HPRC, implementando un cluster heterogéneo compuesto por PPG y FPGAs. Adicionalmente se implementó un mecanismo que permite reconfigurar parcialmente los recursos lógicos del FPGA lanzando una aplicación desde el sistema operativo instalado en el FPGA o desde el cluster mediante MPl o PVM. De esta forma, se pudo medir el tiempo de reconfiguración de los recursos lógicos y así establecer las carac- terísticas de las aplicaciones que se verían favorecidas al ser implementadas sobre este tipo de plataformas.