Návrh digitálnych systémov na čipe

Hľadanie regulárnych výrazov je kľúčovou a zároveň najviac výpočtovo náročnou operáciou používanou v oblasti monitorovania a bezpečnosti počítačových sietí. Súčasné algoritmy neumožňujú konvenčným procesorom dosiahnuť u tejto operácii dostatočnú priepustnosť pre dnes už bežné multi-gigabitové siete. V posledných rokoch boli preto vytvorené hardvérové architektúry založené na technológii FPGA, ktoré umožňujú hľadanie regulárnych výrazov v gigabitových rýchlostiach. Vysoká rýchlosť vyhľadávania je ale dosiahnutá len za cenu obmedzenia veľkosti množiny hľadaných regulárnych výrazov. Prezentácia sa preto zaoberá redukciou hardvérových zdrojov potrebných na mapovanie nedeterministických automatov do technológie FPGA s cieľom umožniť vyhľadávanie väčšej množiny regulárnych výrazov než poskytujú súčasné prístupy.

Pochopenie štruktúry a funkcie DNA sekvencií tvorí jednu z najdôležitejších oblastí výskumu modernej biológie. Algoritmy pre ich analýzu sú však často komplikované výskytom mutácií, ktoré vznikajú dôsledkom evolučného procesu. Časová zložitosť algoritmov vplyvom týchto porúch rastie a komplikuje ich praktické použitie. Určitou nádejou v tejto oblasti prinášajú techniky urýchľovania kľúčových a často používaných operácií s využitím špecializovaných obvodov. Táto prezentácia bude preto zameraná na popis techník používaných pri návrhu architektúr pre akceleráciu vybraných algoritmov z oblasti analýzy DNA sekvencií, najmä algoritmov na detekciu približných palindromov a približných tandemových opakovaní. S využitím technológie FPGA sú tieto obvody schopné dosiahnúť zrýchlenie rádovo v tisícoch v porovnaní s najlepšími známymi algoritmami implementovanými na úrovni softvéru.