超並列計算機のためのトポロジ独立なメッセージルーティングに関する研究

大规模并行计算机拓扑无关消息路由研究

基本信息

批准号：
05780226
负责人：
吉永努
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

超並列計算機のためのネットワークトポロジ独立なメッセージの通信方式を設計し、シミュレータを試作していくつかのサンプルプログラムについて実験を行った。以下に、具体的な通信方式と実験結果について報告する。1.通信方式ネットワークトポロジについては静的に可変な直接網を対象とし、ハイパーキュープ、2D、3Dメッシュ、トーラス、トリ-などについて経路選択可能なものを設計した。このため、メッセージの宛先はシリアルなノード番号で表し、各ノードのル-タに持たせた宛先ノード番号に対する出力ポート番号のテーブル参照によって経路選択を行う。また、ネットワーク資源を有効利用できるよう適応型ルーティングをサポートし、衝突が発生した場合には最短経路の中から異なる経路を選択することができる。出力ポートがすべて使用可能でない場合、デッドロックを防ぐため、適当なパケットをル-タ内のバッファに退避してポートを開放するバーチャルカットスルー方式を実装した。2.実験結果LAN上の複数のUNIXワークステーションを用いてシミュレーション実験を行える環境を整備し、いくつかの具体的なサンプルプログラムの通信パターンについて実験を行った。なお、本シシュレータはノード内の処理もシシュレートしているため、時間的に正確な通信パターンをシシュレートすることができる。今回の実験では、ノード内部の処理能力として研究室で設計中のA-NET計算機の性能を仮定した。実験の結果、MIMD的に動作する問題については0.3msec程度の通信遅延時間で線形的な並列処理による速度向上を達成できることが分かった。また、SIMD的な問題では0.1msec以下の通信遅延を実現しないと良好な速度向上が期待できないことが分かった。

我们为大规模并行计算机设计了一种与网络拓扑无关的消息通信方法，构建了原型模拟器，并对多个示例程序进行了实验。下面，我们报告一下具体的通信方法和实验结果。 1.关于通信系统网络拓扑，我们设计了静态可变直接网络，可以为超立方体、2D、3D网格、环面、三面体等进行路由选择。因此，消息的目的地由连续的节点号表示，并且通过参考每个节点的路由器中保存的目的地节点号的输出端口号表来执行路由选择。它还支持自适应路由，以有效利用网络资源，并在发生冲突时可以从最短路径中选择不同的路由。为了防止当所有输出端口都不可用时出现死锁，我们实现了一种虚拟直通方法，将适当的数据包保存到路由器中的缓冲区并打开端口。 2 实验结果我们准备了一个使用局域网内的多个UNIX工作站进行模拟实验的环境，并对几个具体示例程序的通信模式进行了实验。应当注意，由于本发明的分裂器还确保节点内的处理，因此可以构建时间上准确的通信模式。在这个实验中，我们假设我们实验室目前正在设计的A-NET计算机的性能作为节点内部的处理能力。实验结果发现，对于像MIMD这样运行的问题，可以通过线性并行处理实现速度提升，通信延迟时间约为0.3毫秒。此外，我们还发现，对于 SIMD 问题，除非实现 0.1 毫秒或更短的通信延迟，否则不可能期望获得良好的速度改进。