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一类计算系统的MBSE建模方法

2022年电子技术应用第12期

姜苈峰1，2，王长帅1，2，罗清林1，2，杨任农3，李锁在1，2，4

1.中电(海南)联合创新研究院有限公司，海南澄迈571924； 2.海南省PK体系关键技术研究重点实验室，海南澄迈571924； 3.空军工程大学空管领航学院，陕西西安710051；4.中软信息系统工程有限公司，北京102209

摘要： 随着社会各领域对于算力需求的快速增长，通过计算架构创新提升计算系统算力越来越收到重视。计算系统的研制是一项复杂的系统工程，计算架构的创新使得计算系统的复杂程度不断增加，传统的系统工程方法难以满足系统研制需求。采用基于模型的系统工程(MBSE)方法对一类计算系统的建模方法进行了研究，提出了建模框架，建立了系统模型。运用此建模方法建立了某国产化计算系统模型，证明了建模方法的有效性，为下一步运用计算机仿真技术进行一类计算系统研制奠定了基础。

關(guān)鍵詞： MBSE 计算架构 SysML 复杂系统

中圖分類號： TP311
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222910
中文引用格式： 姜藶峰，王長帥，羅清林，等. 一類計算系統(tǒng)的MBSE建模方法[J].電子技術(shù)應用，2022，48(12)：116-121.
英文引用格式： Jiang Lifeng，Wang Changshuai，Luo Qinglin，et al. A MBSE modeling method for a class of computing systems[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(12)：116-121.

A MBSE modeling method for a class of computing systems

Jiang Lifeng1，2，Wang Changshuai1，2，Luo Qinglin1，2，Yang Rennong3，Li Suozai1，2，4

1.CEC Joint Innovation Research Institute，Chengmai 571924，China； 2.Key Laboratory of PK System Technologies Research of Hainan Province，Chengmai 571924，China； 3.Air Traffic Control and Navigation College，Air Force Engineering University，Xi′an 710051，China； 4.China Software Information System Engineering Co.，Ltd.，Beijing 102209，China

Abstract： With the rapid growth of demand for computing power in various fields of society, more and more attention has been paid to improving computing power of computing systems through computing architecture innovation. The development of computing system is a complex system engineering. Innovations in computing architectures have resulted in ever-increasing complexity of computing systems. Traditional systems engineering methods are difficult to meet the needs of system development. The modeling method of a kind of computing system is studied by the method of model-based systems engineering(MBSE), the modeling framework is proposed, and the system model is established. Using this modeling method, a model of a localized computing system was established, which proved the effectiveness of the modeling method, and laid the foundation for the next step to use computer simulation technology to develop a type of computing system.

Key words : MBSE；computing architecture；SysML；complex systems

0 引言

近年來，集成電路制成工藝進步與計算架構(gòu)演進是計算系統(tǒng)在發(fā)展過程中得以不斷提升算力的主要原因。隨著摩爾定律與狄納德縮放定律逐步逼近物理極限^[1]，通過制成工藝進步提升算力的模式難以為繼。這就使得通過計算架構(gòu)創(chuàng)新提升算力將成為今后提升算力的主要途徑。

計算架構(gòu)是人工復雜系統(tǒng)研究的核心范疇^[2]，因而借鑒國內(nèi)外航天航空領域系統(tǒng)工程經(jīng)驗，運用系統(tǒng)工程的工具和方法進行計算架構(gòu)創(chuàng)新研究是可行和必要的?；谀Ｐ偷南到y(tǒng)工程(Model-Based Systems Engineering，MBSE)方法是指通過形式化的建模語言描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、參數(shù)，以模型驅(qū)動的形式結(jié)合現(xiàn)代設計方法進行系統(tǒng)綜合設計，并貫穿整個設計周期的設計方法^[3]。目前MBSE方法已經(jīng)被國內(nèi)外廣泛應用于航空^[4-6]、航天^[7-9]等領域并取得了諸多科研成果。

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作者信息：

姜藶峰1，2，王長帥1，2，羅清林1，2，楊任農(nóng)3，李鎖在1，2，4

(1.中電(海南)聯(lián)合創(chuàng)新研究院有限公司，海南澄邁571924；

2.海南省PK體系關(guān)鍵技術(shù)研究重點實驗室，海南澄邁571924；

3.空軍工程大學空管領航學院，陜西西安710051；4.中軟信息系統(tǒng)工程有限公司，北京102209)

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