计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2008年
12期
2069-2078
,共10页
王达伟%曹政%刘新春%游定山%孙凝晖
王達偉%曹政%劉新春%遊定山%孫凝暉
왕체위%조정%류신춘%유정산%손응휘
互联网络%交换机%集合通信%多播%同步%ASIC设计
互聯網絡%交換機%集閤通信%多播%同步%ASIC設計
호련망락%교환궤%집합통신%다파%동보%ASIC설계
高性能互联网络交换机是高性能计算机系统的核心部件,科学计算作为高性能计算机的上层应用.不仅要求交换机具有低延迟、高带宽的特性.还要求其在集合通信如广播、多播和同步操作等进行硬件级支持.HyperLink交换机,作为曙光5000计算机系统互联网络的重要组成部件,具有38.4 ns单级延迟和160 Gbps聚合带宽,并能够同时支持16组多播和16组同步操作.理想情况下,1024个节点多播和同步操作可以在2μs内完成,大大加速了科学计算的性能.为了对HyperLink交换机性能进行评价,建立了周期精确的仿真模型.通过模拟证明,对于16端口输入缓冲交换机,3个虚通道是性价比最好的选择;当MTU为1KB时,4 KB大小的输入缓冲就可达到最高单播吞吐率.采用理论分析的方法比较了具有相同网络带宽的多轨网络和单轨网络,分析表明,前者可以有效降低网络延迟,因此能够比后者提供更高的网络吞吐率.采用LogP模型分析了HyperLink多播和Barrier的性能,分析表明,HyperLink交换机具有良好扩展性,能够很好支持到数千节点.
高性能互聯網絡交換機是高性能計算機繫統的覈心部件,科學計算作為高性能計算機的上層應用.不僅要求交換機具有低延遲、高帶寬的特性.還要求其在集閤通信如廣播、多播和同步操作等進行硬件級支持.HyperLink交換機,作為曙光5000計算機繫統互聯網絡的重要組成部件,具有38.4 ns單級延遲和160 Gbps聚閤帶寬,併能夠同時支持16組多播和16組同步操作.理想情況下,1024箇節點多播和同步操作可以在2μs內完成,大大加速瞭科學計算的性能.為瞭對HyperLink交換機性能進行評價,建立瞭週期精確的倣真模型.通過模擬證明,對于16耑口輸入緩遲交換機,3箇虛通道是性價比最好的選擇;噹MTU為1KB時,4 KB大小的輸入緩遲就可達到最高單播吞吐率.採用理論分析的方法比較瞭具有相同網絡帶寬的多軌網絡和單軌網絡,分析錶明,前者可以有效降低網絡延遲,因此能夠比後者提供更高的網絡吞吐率.採用LogP模型分析瞭HyperLink多播和Barrier的性能,分析錶明,HyperLink交換機具有良好擴展性,能夠很好支持到數韆節點.
고성능호련망락교환궤시고성능계산궤계통적핵심부건,과학계산작위고성능계산궤적상층응용.불부요구교환궤구유저연지、고대관적특성.환요구기재집합통신여엄파、다파화동보조작등진행경건급지지.HyperLink교환궤,작위서광5000계산궤계통호련망락적중요조성부건,구유38.4 ns단급연지화160 Gbps취합대관,병능구동시지지16조다파화16조동보조작.이상정황하,1024개절점다파화동보조작가이재2μs내완성,대대가속료과학계산적성능.위료대HyperLink교환궤성능진행평개,건립료주기정학적방진모형.통과모의증명,대우16단구수입완충교환궤,3개허통도시성개비최호적선택;당MTU위1KB시,4 KB대소적수입완충취가체도최고단파탄토솔.채용이론분석적방법비교료구유상동망락대관적다궤망락화단궤망락,분석표명,전자가이유효강저망락연지,인차능구비후자제공경고적망락탄토솔.채용LogP모형분석료HyperLink다파화Barrier적성능,분석표명,HyperLink교환궤구유량호확전성,능구흔호지지도수천절점.
