E级高性能计算系统光互连网络架构研究

发布时间：2024-04-21 06:03

　　研究机构预测高性能计算系统将于2020年左右进入E级时代,即计算能力达到每秒10¹⁸次浮点数运算。互连网络作为高性能计算系统的关键组成部分,承载着各种应用所产生的海量数据。由于不同应用具有不同的通信特征,而不同的拓扑结构适合不同的流量模式,因此实现拓扑结构与应用的通信特征相匹配,可以提升网络的通信性能和资源利用率,降低成本和能耗开销,提高网络的灵活性;光互连技术凭借高带宽、低能耗、高可靠性和高灵活性等优势,成为高性能计算系统中互连网络的解决方案之一。光互连网络中交换机制与光交换器件的选择更具灵活性,选择与应用通信特征相匹配的交换机制和交换器件,不仅可以克服交换器件配置时间较长等缺陷,并且可以提高网络的吞吐,平衡网络的成本和性能,使网络更具灵活性。本文针对传统基于树形拓扑结构的光电混合网络架构,难以满足高性能计算应用中多维度、持续稳定的通信特征,以及任务分配时对连续环形子网的需求,提出了一种应用驱动光电混合互连网络TD-HyEON。TD-HyEON网络架构上层核心交换网络层采用基于微电机系统(MEMS)光交换机的光互连网络。光网络采用光电路交换(OCS)机制,为持续...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.IDragonFly结构组内连接关系示意图[yz}

西安电子科技大学硕士学位论文ALL-TO-ALL结构互连。如图2.1，其中绿色线条处于第一维度，代表机架背板与机架内的16个刀片服务器上集成的Aries互连芯片连接；黑色线条处于第二维度，代表每个机架内的每个Aries互连芯片中的3个端口与同一虚拟互连节点内的....

图23HyperX结构连接关系示意图[fr31

13日本“京”超级计算机采用了“Tofu”互连网络[14]，“Tofu”互连网络是一个维结构，在3DMesh结构的基础上，又将3DMesh结构使用3DTorus的互连规则连接，从而构成了一个6维互连结构。如图2.4所示，在“Tofu”互连网络中，第一层是....

图2.6Helios网络结构示意图[ys}

gton等人提出的Helios[15]光电混合互连网络架构。H网络中，一个包含250~1000台服务器节点的集群称过机架背板或者铜缆连接到pod顶层交换机，pod间连接的核心层交换机进行通信。从整体看，Helios网于核心层的核心交换机由电分组交换机和MEMS....

图2.12DOS网络结构示意图}zo}

2.3.3相关研究现有技术总结本节总结目前学术界经典的光互连网络架构，对各个结构进行了分类，并从连接性，性能，可扩展性和技术等方面进行了总结和比较，如表2.1所示。表2.1光互连网络架构总结对比网络架构作者机构年份互连类型交换机制可扩展性原型系统Helios....

本文编号：3960516