Performance and fault tolerance of the ideal system network via additional parallelity

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article considers methods for increasing the performance of system networks by increasing their parallelism in two ways: using their copies and parallel channels in each copy. The article considers methods for constructing non-blocking system networks with direct channels of arbitrary size. The article considers methods for constructing non-blocking networks with a given number of parallel channels as networks with the structure of quasi-complete graphs. The article considers a method for constructing system networks of any size with a given number of parallel channels by using the corresponding number of their copies.

About the authors

Viktor Sergeevich Podlazov

V. A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: podlazov@gmail.com
Doctor of Technical (Engineering) Science, assistant professor. Research interests: interconnect architectures and routing in supercomputer systems

References

  1. Kumar A., Peh L. -S., Kundu P., Jha N. K. „Toward ideal on-chip communication using express virtual channels“, IEEE Micro, 28:1 (Jan/Feb 2008), pp. 80–90.
  2. Каравай М. Ф., Подлазов В. С. «Метод инвариантного расширения системных сетей многопроцессорных вычислительных систем. Идеальная системная сеть», Автомат. и телемех, 2010, №127, с. 166–177 (in Russian) Karavai M. F., Podlazov V. S. „An invariant extension method for system area networks of multicore computational systems. An ideal system network“, Autom. Remote Control, 71:12 (2010), pp. 2644–2654.
  3. Каравай М. Ф., Подлазов В. С. «Распределенный полный коммутатор как „идеальная‟ системная сеть для многопроцессорных вычислительных систем», Управление большими системами, 34 (2011), с. 92–116.
  4. Подлазов В. С. «Самомаршрутизируемая неблокируемая системная сеть с прямыми каналами: сложность и быстродействие», Программные системы: теория и приложения, 13:4 (55) (2022), с. 47–76.
  5. Подлазов В. С. «Разные неблокируемые самомаршрутизируемые системные сети с прямыми каналами», Программные системы: теория и приложения, 14:3 (58) (2023), с. 115–138.
  6. Холл М. Комбинаторика. Главы 10–12, Мир, М., 1970, 424 с.
  7. Каравай М. Ф., Пархоменко П. П., Подлазов В. С. «Комбинаторные методы построения двудольных однородных минимальных квазиполных графов (симметричных блок-схем)», Автомат. и телемех, 2009, №2, с. 153–170.
  8. Каравай М. Ф., Подлазов В. С. «Расширенные блок-схемы для идеальных системных сетей», Проблемы управления, 2012, №4, с. 45–51.
  9. Scott S., Abts D., Kim J., Dally W. „The BlackWidow high-radix Clos network“, 3rd International Symposium on Computer Architecture, ISCA'06 (17–21 June 2006, Boston, MA, USA), IEEE, 2006, ISBN 0-7695-2608-X, pp. 16–28.
  10. Alverson R., Roweth D., Kaplan L., Roweth D. Cray$^{mathrm{circledR}}$ XC$^{TM}$ series network, Cray, 28 pp.
  11. Kim J., Dally W. J., Scott S., Abts D. „Technology-driven, highly-scalable dragonfly topology“, 2008 International Symposium on Computer Architecture (21–25 June 2008, Beijing, China), IEEE, 2008, ISBN 978-0-7695-3174-8, pp. 77–88.
  12. Arimilli B., Arimilli R., Chung V., Clark S., Denzel W., Drerup B. „The PERCS high-performance interconnect“, 2010 18th IEEE Symposium on High Performance Interconnects (18–20 August 2010, Mountain View, CA, USA), IEEE, 2010, ISBN 978-0-7695-4208-9, pp. 75–82.
  13. Alverson R., Roweth D., Kaplan L. „The Gemini system interconnect“, 2010 18th IEEE Symposium on High Performance Interconnects (18–20 August 2010, Mountain View, CA, USA), IEEE, 2010, ISBN 978-0-7695-4208-9, pp. 83–87.
  14. Российский интерконнект Ангара-2: 200 Гбит/с при задержках до 0,8 мкс, ServerNews, 2021 URL https://dzen.ru/a/YDQFPwhMw0UkDMw9.
  15. Ajima Yu., Inoue T., Hiramoto Sh., Shimiz T. „Tofu: Interconnect for the K computer“, Fujitsu Scientific & Technical Journal, 48:3 (2012), pp. 280–285.
  16. Bhuyan L. N., Agrawal D. P. „Generalized hypercube and hyperbus structures for a computer network“, IEEE Trans. on Computers, C-33:4 (1984), pp. 323–333.
  17. Tzeng N., Wei S. „Enhanced hypercubes“, IEEE Transactions on Computers, 40:3 (1991), pp. 284–294.
  18. Efe K. „A variation on the hypercube with lower diameter“, IEEE Transactions on Computers, 40:11 (1991), pp. 1312–1316.
  19. Каравай М. Ф., Подлазов В. С. «Расширение возможностей системной сети „Ангара‟», Проблемы управления, 2020, №2, с. 47–56.
  20. Каравай М. Ф., Подлазов В. С. «Оптимальные отказоустойчивые многомерные торы на основе малопортовых маршрутизаторов и хабов», Проблемы управления, 2020, №5, с. 56–64.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).