本文選題：大規(guī)模計算集群 + 多軌網(wǎng)絡(luò)�。� 參考：《計算機研究與發(fā)展》2017年11期

【摘要】：在千萬億次規(guī)模的系統(tǒng)中,互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計面臨新的挑戰(zhàn).高性能節(jié)點和大規(guī)模是構(gòu)建千萬億次系統(tǒng)的主要技術(shù)趨勢,不斷提高的節(jié)點計算能力要求互連網(wǎng)絡(luò)提供更高的性能,而不斷增大的規(guī)模又對互連網(wǎng)絡(luò)擴展性提出了更高的要求.此外,隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大,集合通信的執(zhí)行時間也在不斷增長,制約了應(yīng)用的擴展性,集合通信的性能需要得到進一步優(yōu)化.除性能之外,可靠性問題也隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴大而日益嚴(yán)重.而隨著計算節(jié)點性能的不斷提高,互連網(wǎng)絡(luò)逐漸成為限制大規(guī)模計算機系統(tǒng)性能的瓶頸.互連網(wǎng)絡(luò)核心部件交換芯片可提供的聚合網(wǎng)絡(luò)帶寬受到工藝和封裝技術(shù)的限制.從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與交換機結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計思想出發(fā),提出了一種在交換機聚合帶寬限定的條件下多軌分割網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法.通過數(shù)學(xué)建模和網(wǎng)絡(luò)模擬仿真,分析了該多軌分割網(wǎng)絡(luò)的性能邊界.評測結(jié)果表明:該網(wǎng)絡(luò)可將短消息(長度小于128B)的平均延遲性能提高10倍以上,為以短消息占多數(shù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化提供了新思路.
[Abstract]:In the system of thousands of times scale, the design of interconnection network faces new challenges. High performance nodes and large scale are the main technical trends of constructing thousands of millions of times systems. The increasing node computing power demands higher performance of interconnection networks, and the increasing scale of interconnection networks puts forward higher requirements for the expansibility of interconnection networks. In addition, with the increase of system size, the execution time of collective communication is also increasing, which restricts the scalability of applications, and the performance of set communication needs to be further optimized. Besides performance, the problem of reliability becomes more and more serious with the expansion of system scale. With the continuous improvement of the performance of computing nodes, the interconnection network has gradually become the bottleneck that limits the performance of large-scale computer systems. The bandwidth of the converged network can be provided by the switching chip of the core component of the interconnection network, which is limited by the technology of process and encapsulation. Based on the cooperative design idea of network structure and switch structure, a multi-track partitioning network structure and design method under the condition of converging bandwidth of switch are proposed. The performance boundary of the multitrack segmented network is analyzed by mathematical modeling and network simulation. The evaluation results show that the network can improve the average delay performance of short message (length less than 128B) by more than 10 times, which provides a new way to optimize the performance of data center network with short message.
【作者單位】： 計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室(中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所);中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFB0200300,2016YFGX030148,2016YFB0200205,2016GZKF0JT006) 國家自然科學(xué)基金項目(61572464,61331008,61402444) 國家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計劃基金項目(2015AA01A301) 華為科研基金項目(YB2015070066) 中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(XDB24060600)~~
【分類號】：TP393.0

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