Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 38 стр.

UptoLike

Составители: 

- 38 -
(главный узелраздаетзадания исобираетрезультаты расчетов, при этом
подчиненные узлы друг с другом взаимодействуют минимально).
Топология решетка (рис.9г) использовалась еще в начале 90-х г.г. при
построении суперкомпьютера Intel Paragon на основе процессоров i860 [1,4];
нахождение минимального пути передачи данных между процессорами A и B
(координаты [1,1,3] и [2,2,3] соответ-
ственно ) для топологиитрехмерная
решеткаиллюстрировано рис.10. То-
пология двумерный тор (рис.9д)
расширяетдвумерную решеткудо-
полнительными связями, снижающи-
ми длину среднего пути (само собой,
возможен и трехмерный тор) и ха-
рактерна для сетевой технологии SCI
(Scalable Coherent Interface), предла-
гаемой фирмой Dolphin Interconnect
Sol. (
http://www.dolphinics.com
). Приме-
няется (рис.9e) характеризующаяся
наличием связи каждого процессора с
каждым трехмерная топологиякли-
ка’ (Clique). На рис.9з) приведен об-
щий вид топологии полной связи всех
процессоров между собой; такая то-
пология характеризуется наименьшей (тождественно единичной) длиной
среднего пути между процессорами, однако аппаратно практически нереа-
лизуема при значительном числе процессоров
вследствие катастрофического
роста числа связей (однако часто применяется в качестве виртуальной топо-
логии, реализуемый на логическом уровне программными средствами).
Для топологии гиперкуб (рис.9и) характерна сокращенная длина средне-
го пути и близость к структурам многих алгоритмов численных расчетов, что
обеспечивает высокую производительность. N-мерный гиперкуб содержит
2
N
процессоров. Двухмерный гиперкуб - это квадрат, трехмерный гиперкуб
образует обычный куб, а четырехмерный гиперкуб представляет собой куб в
кубе. Для семейства суперкомпьютеров nCube 2 (известная тесным сотруд-
ничеством в области параллельных баз данных с ORACLE фирма nCUBE
Corp., сейчас подразделение C-COR,
http://www.c-cor.com
) гиперкуб макси-
мальной размерности 13 содержит 8192 процессора, в системе nCube 3 число
процессоров может достигать 65536 (16-мерный гиперкуб).
В качестве основных характеристик топологии сети передачи данных час-
то используются следующие показатели:
Рисунок 10 Нахождение минимального
пути для передачи сообщений между
процессорами в топологии
'трехмерная решетка'
                                      - 38 -


(главный узел ‘раздает’ задания и ‘собирает’ результаты расчетов, при этом
подчиненные узлы друг с другом взаимодействуют минимально).
   Топология ‘решетка’ (рис.9г) использовалась еще в начале 90-х г.г. при
построении суперкомпьютера Intel Paragon на основе процессоров i860 [1,4];
нахождение минимального пути передачи данных между процессорами A и B
                                       (координаты [1,1,3] и [2,2,3] соответ-
                                       ственно ) для топологии ‘трехмерная
                                       решетка’ иллюстрировано рис.10. То-
                                       пология ‘двумерный тор’ (рис.9д)
                                       расширяет ‘двумерную решетку’ до-
                                       полнительными связями, снижающи-
                                       ми длину среднего пути (само собой,
                                       возможен и ‘трехмерный тор’) и ха-
                                       рактерна для сетевой технологии SCI
                                       (Scalable Coherent Interface), предла-
                                       гаемой фирмой Dolphin Interconnect
                                       Sol. (http://www.dolphinics.com). Приме-
                                       няется (рис.9e) характеризующаяся
                                       наличием связи каждого процессора с
Рисунок 10 — Нахождение минимального
    пути для передачи сообщений между каждым трехмерная топология ‘кли-
    процессорами       в     топологии ка’ (Clique). На рис.9з) приведен об-
    'трехмерная решетка'               щий вид топологии полной связи всех
                                       процессоров между собой; такая то-
пология характеризуется наименьшей (тождественно единичной) длиной
среднего пути между процессорами, однако аппаратно практически нереа-
лизуема при значительном числе процессоров вследствие катастрофического
роста числа связей (однако часто применяется в качестве виртуальной топо-
логии, реализуемый на логическом уровне программными средствами).
   Для топологии ‘гиперкуб’ (рис.9и) характерна сокращенная длина средне-
го пути и близость к структурам многих алгоритмов численных расчетов, что
обеспечивает высокую производительность. N-мерный гиперкуб содержит
2 N процессоров. Двухмерный гиперкуб - это квадрат, трехмерный гиперкуб
образует обычный куб, а четырехмерный гиперкуб представляет собой куб в
кубе. Для семейства суперкомпьютеров nCube 2 (известная тесным сотруд-
ничеством в области параллельных баз данных с ORACLE фирма nCUBE
Corp., сейчас подразделение C-COR, http://www.c-cor.com) гиперкуб макси-
мальной размерности 13 содержит 8192 процессора, в системе nCube 3 число
процессоров может достигать 65536 (16-мерный гиперкуб).
   В качестве основных характеристик топологии сети передачи данных час-
то используются следующие показатели: