Arhitecturi Paralele de Calculatoare

Tema de proiectare

Sa se proiecteze o retea de calculatoare paralele folosind cel putin doua tipuri de retea: statica si dinamica, combinate.

Sa se calculeze timpi de comunicare in retea prin ambele metode de rutare. Numarul nodurilor este egal cu 100.

Implementarea retelei

Alegerea retelelor

Pentru a proiecta o retea de calculatoare paralele cu 100 de noduri aleg o imbinare intre retea de interconectare crossbar de 4 noduri si o retea de interconectare grila de 25 noduri.

Transferul datelor intre blocurile functionale ( procesoare, module de memorie sau ambele ) ale calculatoarelor paralele se face prin retelele de interconectare intre noduri.

O retea crossbar pentru interconectarea a n module de intreare cu m module de iesire foloseste o grila de n*m elemente de interconectare ( comutatoare de interconectare ). Daca n creste foarte mult reteaua nu poate fi realizata practic, dar are calitatea ca poate stabili legaturi concomitente intre toate perechiile de noduri.

Reteaua crossbar este o retea dinamica de interconectare (retelele dinamice sunt comutatoare electronice comandate automat prin program, prin a caror comutare realizeaza legatura dintre diferite perechi de module ). Reteaua crossbar este neblocanta si cea mai buna. Identificarea perechilor de module care se interconecteaza se face prin adrese (etichete) ale nodurilor sub forma de numar bina. Pentru reducerea numarului de accese la legaturi fiecare procesor poate fi insestrat cu un modul propriu de memorie cache. Reteau crossbar este cea mai scumpa. Structura generala a acestui tip de retea pentru interconectarea a p procesoare cu b blocuri de memorie este urmatoarea:

Exemple de calculatoare paralele care folosesc retele crossbar: CMMP, 16*16 PDP1.

Structura retelei crossbar cu 4 noduri:

Fiecare nod are un procesor si o memorie.

te o retea statica (retelele statice sunt legaturi fixe punct la punct intre noduri si echipamente).

Transferul mesajelor in reteaua de tip grila se face prin inaintare de la un nod catre nodul vecin, mai intai pe o dimensiune, apoi pe cealalta pana cand mesajul ajunge la destinatie.

Aceste tipuri de retele sub forma diferitelor variante, au fost folosite in mai multe calculatoare paralele, dintre care: Cray T3D, CM-2.