СУЭБ ИВТ СО РАН
А.М.Федотов
|
|
СУЭБ ИВТ СО РАН |
А.М.Федотов |
Решетка (mesh) - топология, в которой граф линий связи образует прямоугольную сетку (обычно двух- или трехмерную). Подобная топология может быть достаточно просто реализована и, кроме того, эффективно использована при параллельном выполнении многих численных алгоритмов (например, при реализации методов анализа математических моделей, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных).
Поскольку значительная часть научно-технических задач связана с обработкой массивов, вполне естественным представляется стремление учесть эту специфику в топологии ВС, ориентированных на подобные задачи. Такие топологии относят к решетчатым, а их конфигурация определяется видом и размерностью массива.
Простейшими примерами для одномерных массивов могут служить цепочка и кольцо. Для двумерных массивов данных наиболее подходит топология плоской прямоугольной матрицы узлов, каждый из которых соединен с ближайшим соседом. Такая сеть размерности n×n (n = √N) имеет следующие характеристики: D = 2(n-1); d = 2 для угловых узлов, d = 2 для краевых узлов и d = 4 для остальных узлов; I = 2(N-n); В = n.
Возможны и иные формы плоской двухмерной решетчатой топологии.
Двухмерные решетчатые топологии встречаются в ВС класса SIMD и транспьютерных ВС. Они были использованы в системах Intel Paragon и Intel Touchstone Delta.
Если провести операцию свертывания (wraparound) плоской матрицы, соединив информационными трактами одноименные узлы левого и правого столбцов или одноименные узлы верхней и нижней строк плоской матрицы, так чтобы столбцы (строки) образовывали кольцо, то из плоской конструкции получается топологию типа цилиндра. В топологии цилиндра каждый ряд (или столбец) матрицы представляет собой кольцо. Если одновременно произвести свертывание плоской матрицы в обоих направлениях, получается тороидальная топология сети. Двухмерный тор на базе решетки n×n обладает следующими параметрами: D = 2min[n/2]; d = 4; I = 2N; B = 2n. Сеть с топологией тора используется в системах AP3000 компании Fujitsu.
Помимо свертывания к плоской решетке может быть применена операция скручивания (twisting). Суть этой операции состоит в том, что все узлы объединяются в разомкнутую или замкнутую спираль, то есть узлы, расположенные с противоположных краев плоской решетки, соединяются с некоторым сдвигом. Это приводит к топологиям витого цилиндра и витого тора. Если горизонтальные петли объединены в виде спирали, образуется так называемая сеть типа ILLIАС. Подобная конфигурация сети соответствует хордальной сети четвертого порядка и характеризуется следующими значениями: D = n-1; d = 4; I = 2N; B = 2n. Если же столбцы узлов также объединены в виде спирали, получается топология витого тора.
Следует упомянуть и трехмерные сети. Один из вариантов, реализованный в архитектуре суперЭВМ Cray T3D, представляет собой трехмерный тор, образованный объединением процессоров в кольца по трем координатам: х, у и z.
Примерами ВС, где реализованы различные варианты решетчатых топологий, могут служить: ILLIAC IV, МРР, DAP, CM-2, Paragon и др.
Основная
Ключевые термины публикации: Статическая топология; Размер сети; Число связей; Диаметр сети; Степень узла; Пропускная способность сети; Задержка сети; Связность сети; Ширина бисекции сети; Полоса бисекции сети;|
© 2013-2024, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана © 2007-2024, Новосибирский государственный университет, Новосибирск © 1998-2024, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск © 1998-2024, Федотов А.М. |
![[FIT]](http://db4.sbras.ru/elbib/data/zthes_cat/FIT2.GIF)
ФИТ НГУ НГУ ЕНУ им.Гумилева ИВТ СО РАН |