【论文】面向E级计算的高维度直接网络研究

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高性能计算的迅猛发展对互连网络在性能、规模和成本等方面提出了严峻挑战,特别是未来E级系统的超大规模网络面临通信能力和能耗效率间的设计权衡。通信局部性是高性能应用所普遍具有的特征,对于系统的性能有重要影响,因此,提出了一种面向应用特征的高维度直接网络体系结构,以低基数路由器构建大规模网络,实现应用通信模式与网络结构相匹配的协同设计,达到性能、扩展性和成本三者的均衡。基于最短路径原则设计了维序路由算法,仿真结果显示在115k节点规模,局部性应用流量吞吐率可达80%,说明具有良好的可扩展性能。为进一步压缩网络直径,基于Torus网络提出一种快速光通道技术,有效降低通信距离和延迟,吞吐率提高10%。