Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Triển vọng về các kết nối quang trong kiến trúc MIMD tổ chức bộ nhớ chia sẻ phân tán
Tóm tắt
Các điểm đối cực của lớp máy tính tuần tự, thực hiện các tác vụ với một CPU duy nhất, là máy tính song song chứa nhiều nút tính toán. Trong danh mục bộ nhớ chia sẻ, mỗi nút có quyền truy cập trực tiếp thông qua một mạng chuyển mạch đến một ngân hàng bộ nhớ, mà có thể được cấu thành từ một cấu hình bộ nhớ lớn duy nhất hoặc nhiều cấu hình bộ nhớ vừa phải. Ngược lại với danh mục đầu tiên là các hệ thống bộ nhớ phân tán, nơi mỗi nút được cấp quyền truy cập trực tiếp đến phần bộ nhớ cục bộ của nó. Việc chạy một chương trình trong đặc biệt là danh mục sau đòi hỏi một cơ chế cho phép truy cập vào nhiều không gian địa chỉ, tức là, một cho mỗi bộ nhớ cục bộ. Việc chuyển dữ liệu chỉ có thể được thực hiện từ không gian địa chỉ này sang không gian địa chỉ khác. Cùng với hai danh mục này là các hệ thống bộ nhớ chia sẻ phân tán, cho phép các nút khám phá một không gian địa chỉ toàn cầu duy nhất. Tất cả các danh mục, hiệu suất của chúng phụ thuộc vào cách mà các nút tính toán được liên kết, cần có một mạng kết nối trực tiếp hoặc chuyển mạch cho mục đích giao tiếp giữa các nút. Việc liên kết các nút mà không tính đến yêu cầu về khả năng mở rộng trong trường hợp khai thác một số lượng lớn chúng là không thực tế, đặc biệt khi sơ đồ kết nối áp dụng phải đảm bảo giao tiếp nhanh và linh hoạt với chi phí hợp lý. Các hình thái mạng khác nhau, từ một bus chia sẻ duy nhất đến một triển khai phức tạp hơn của một sơ đồ kết nối hoàn toàn, và cùng với đó là các giao thức chuyển mạch phức tạp tương ứng đã được khám phá rộng rãi. Một tầm nhìn khác được đưa ra liên quan đến triển vọng tương lai của một hệ thống nhiều chỉ thị, nhiều dữ liệu (MIMD) phân tán, tổ chức bộ nhớ chia sẻ quang học. Trong mỗi cụm, một cầu nối điện đảm bảo các kết nối giữa các nút, các mô-đun bộ nhớ khác nhau và các kênh I/O bên ngoài. Các cụm này được kết nối quang học thông qua một hệ thống phân phối dữ liệu theo không gian tự do. Các tương đồng được tìm thấy trong thiết kế của Convex SPP1000 chứng minh sự gần gũi với thực tế của một kiến trúc như vậy. Tiếp theo phần giới thiệu trước đó, một bức tranh lý tưởng hóa về các thuộc tính cơ bản của một kiến trúc bộ nhớ chia sẻ (ảo) phân tán, kết nối đầy đủ dựa trên quang học cũng được phác thảo.
Từ khóa
#Máy tính song song #Bộ nhớ chia sẻ #Hệ thống phân tán #Kết nối quang học #Kiến trúc MIMDTài liệu tham khảo
G. Bell. Scalable, parallel computers: alternatives, issues, and challenges. International Journal of Parallel Programming, 22 (Feb):3–44, 1994.
D. R. Cheriton, H. A. Goosen, and P. D. Boyle. Paradigm: a highly scalable shared-memory multicomputer architecture. Computer 24 (Feb):33–45, 1991.
Convex Computer Corporation. SPP1000 Systems Overview, 15, 1994.
L. Dekker. Applicability of hybrid simulation. AICA-Journal, 4:233–243, 1975.
R. Duncan. A survey of parallel computer architectures. Computer23(2):5–15, 1990.
R. J. Ernst. Optical interconnects in massively parallel processing systems: an interdisciplinary study based on both technological and business-economic insights. Master thesis, Section Computational Physics of the Faculty of Applied Physics of the Delft University of Technology, 1995.
E. E. E. Frietman and W. van Nifterick. Optical links in the Delft Parallel Processor. Preliminary research by the Delft University of Technology and ENKA/AKZO Business Group, Progress report, Delft, 1986.
E. E. E. Frietman, L. Dekker, E. H. Nordholt, and D. Chr. van Maaren. Optical interconnects facilitate the way to massive parallelism. In SPIE's Proceedings, Fiber Optic Datacom and Computer Networks, vol. 991, pp. 152–161, Boston, Mass., 1988.
E. E. E. Frietman. Opto-Electronic Processing and Networking: A Design Study. Perspectives of Optical Interconnects in Massively Parallel Processing. Research monograph, Delft University of Technology Press, 1995.
E. E. E. Frietman. CMOS opto-electronic logic elements. Journal of Microelectronic Systems Integration, 4(2):171–201, 1996.
M. J. Goodwin. Optical interconnect technologies for high performance electronic processor systems. GEC Journal of Research, 10(2):85–90, 1993.
Th. J. M. Jongeling, E. E. E. Frietman, K. Moddemeyer, and L. Dekker. Kaleidoscopic optical backplane for parallel processing. In SPIE's Proceedings, Fiber Optic Datacom and Computer Networks, vol. 991, pp. 22–27, Boston, Mass., 1988.
M. J. Murdocca, and V. Gupta. Architectural implications of reconfigurable optical interconnects. Journal of Parallel and Distributed Computing, 17(3):200–211, 1993.
J. H. Reif and A. Yoshida. Free space optical message routing for high performance parallel computers. In IEEE's Proceedings of the First International Workshop on Massively Parallel Processing Using Optical Interconnections, pp. 37–43, IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, 1994.
A. B. Ruighaver and R. Holt. Performance of 4-dimensional PANDORA networks. In Proceedings of the International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Networks, pp. 81–88, December 1994.
T. Szymanski and H. S. Hinton. Design of a terabit free-space photonic backplane for parallel computing. In IEEE's Proceedings of the Second International Conference on Massively Parallel Processing Using Optical Interconnections, pp. 16–27, IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, 1995.