【摘要】：高性能計算和云計算的飛速發(fā)展對高性能互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計提出了越來越高的要求:除了要保證高帶寬、低延遲和高可靠性等特性,還要面臨成本和系統(tǒng)規(guī)模的挑戰(zhàn).該文針對這些特性和挑戰(zhàn)提出了一種低開銷的基于cHPP體系結(jié)構(gòu)的超節(jié)點網(wǎng)絡(luò)接口控制器:(1)設(shè)計了兼容PCIe的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,降低協(xié)議轉(zhuǎn)換開銷、減少通信延遲并增強系統(tǒng)可擴展性能;(2)采用PCIe高速通信接口并支持用戶級通信提高軟硬件交互效率,面向MPI編程模型抽象出高效通信原語(如NAP、PUT和GET)加速大數(shù)據(jù)傳輸;(3)硬件支持I/O虛擬化實現(xiàn)超節(jié)點內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)接口控制器的高效共享.為了對該文的設(shè)計進行功能和性能驗證,文章基于FPGA實現(xiàn)了系統(tǒng)原型,實驗結(jié)果顯示最低延遲為1.242μs,有效數(shù)據(jù)帶寬可達3.19GB/s.
[Abstract]:The rapid development of high performance computing and cloud computing make the design of high performance interconnection network more and more demanding: besides ensuring high bandwidth, low delay and high reliability, it also faces the challenge of cost and system scale. This paper presents a low overhead supernode network interface controller based on cHPP architecture for these characteristics and challenges. (1) A network communication protocol compatible with PCIe is designed to reduce the overhead of protocol conversion. Reduce the communication delay and enhance the extensibility of the system. (2) using PCIe high-speed communication interface and supporting user-level communication to improve the efficiency of hardware and software interaction, MPI programming model abstracts efficient communication primitives (such as NAP-put and GET) to speed up big data transmission; (3) hardware supports I / O virtualization to implement efficient sharing of network interface controllers within supernodes. In order to verify the function and performance of the design, the prototype of the system is implemented based on FPGA. The experimental results show that the minimum delay is 1.242 渭 s and the effective data bandwidth can reach 3.19 GB / s.
【作者單位】： 中國科學(xué)院大學(xué)計算機與控制工程學(xué)院;中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61100014)資助~~
【分類號】：TP332

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：2164823