Новосибирский государственный университет

Факультет информационных технологий

ICT SBRAS

Словарь терминов в коллекции "Вычислительные системы"

Решетчатая топология

Синонимы: решетчатая топология; решетка;

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.

Ключевые термины, связанные с термином "решетчатая топология":

  1. Топология k-ичного n-куба
  2. Топология гиперкуба

Ключевые термины:  статическая топология;   размер сети;   число связей;   диаметр сети;   степень узла;   пропускная способность сети;   задержка сети;   связность сети;   ширина бисекции сети;   полоса бисекции сети;


Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:
    

|Список основных тем курса|
   
Федотова Ольга
[SBRAS]

НГУ
ФИТ НГУ
ИВТ СО РАН
© 2012-2024, Новосибирский государственный университет, Новосибирск
© 2004-2024, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 2004-2024, Федотов А.М.
    Дата последней модификации: 14.08.2013