並列分散処理計算機のためのルーティングコアの開発

并行分布式处理计算机的路由核心的开发

基本信息

批准号：
13780213
负责人：
吉永努
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、並列分散処理計算機の通信ネットワークにおけるメッセージのルーティング・アルゴリズムの提案とそのハードウェア設計、およびシミュレーションによる評価を行った。1.耐故障性を有する適応ルーティング・アルゴリズムの提案従来のルータは、耐故障性を十分に考慮していないものが多い。また、耐故障性を考慮したルータは、通信性能を犠牲にする傾向がある。我々は、通信性能を損なわずに耐故障性を兼ね備えたルーティング・アルゴリズムDetour-NFを提案した。Detour-NFルータは、メッセージの最短経路を選択する仮想チャネルと故障リンクを迂回する仮想チャネルを装備することにより、上記の目的を達成する。2.ハードウェア記述言語によるルータの設計Detour-NFルータのLSI化を前提として、ハードウェア記述言語Verilog-HDLを使用したルータチップのRTL(レジスタ転送レベル)設計を行った。また、論理合成ツールを用いたハードウェアコストと動作速度の評価を行った。3.性能評価Verilog-HDLシミュレータを使用して、Detour-NFルータ及び関連研究で提案されているいくつかのルータで10×10(100ノード)2次元トーラスネットワークを構成した場合の通信性能と耐故障性の比較を行った。その結果、Detour-NFルータは、他のルータよりも耐故障性に優れると共に無故障時においても低レイテンシ、高バンド幅であることを示した。

在本研究中，我们提出了一种用于并行分布式处理计算机通信网络的消息路由算法，设计了其硬件，并通过仿真对其进行了评估。 1、具有容错能力的自适应路由算法的提出许多传统的路由器没有充分考虑容错能力。此外，考虑到容错能力而设计的路由器往往会牺牲通信性能。我们提出了 Detour-NF，一种具有容错能力且不影响通信性能的路由算法。 Detour-NF路由器通过配备为消息选择最短路径的虚拟通道和绕过故障链路的虚拟通道来实现上述目标。 2.使用硬件描述语言的路由器设计基于Detour-NF路由器将被实现为LSI的假设，我们使用硬件描述语言Verilog-HDL设计了RTL（寄存器传输级）路由器芯片。我们还使用逻辑综合工具评估了硬件成本和运行速度。 3.性能评估使用Verilog-HDL模拟器，我们评估了使用Detour-NF路由器和相关研究A中提出的一些路由器配置10×10（100节点）二维环面网络时的通信性能和容错能力。进行了性别比较。结果表明，Detour-NF路由器比其他路由器具有更好的容错能力，即使在没有故障发生的情况下也具有低延迟和高带宽。