增广立方体上边独立生成树的并行构造 被引量：1

1

作者 李夏晶 程宝雷 +2 位作者 樊建席 王岩 李晓瑞 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第9期346-356,共11页

近年来,围绕互连网络的研究工作越来越多。其中独立生成树(Independent Spanning Trees,ISTs)可以应用于信息的可靠传输、并行传输、安全分发以及故障服务器的并行诊断中,因此受到了许多研究者的关注。在一对多广播、可靠通信、多节点... 近年来,围绕互连网络的研究工作越来越多。其中独立生成树(Independent Spanning Trees,ISTs)可以应用于信息的可靠传输、并行传输、安全分发以及故障服务器的并行诊断中,因此受到了许多研究者的关注。在一对多广播、可靠通信、多节点广播、容错广播、安全消息分发、IP快速重路由等网络通信中,边独立生成树(Edge-Independent Spanning Trees,EISTs)发挥着重要作用。n维增广立方体AQ_(n)是n维超立方体Q_(n)的节点对称变型,它具有超立方体及其变型所没有的一些可嵌入性质。然而,目前增广立方体上边独立生成树的构造方法都是串行构造的。文中首先提出了一种并行算法,用于构造以AQ_(n)中的任意节点为根的2n-1棵树。然后证明算法得到的2n-1棵树是高度为n的边独立生成树,算法的时间复杂度为O(N),其中N表示增广立方体中的节点数。最后通过模拟实验来验证了所提方法的准确性。 展开更多

关键词 互连网络 增广立方体 边独立生成树 并行算法 高度

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BWR——带缓冲的虫孔路由技术 被引量：7

2

作者 肖晓强 姜玉琴 +1 位作者 金士尧 何鸿君 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期78-83,共6页

MPP互联网中通常使用虫孔路由 WR(Wormhole Routing)交换技术来提高网络性能 .采用该技术 ,每个结点所需的通信缓冲小 ;并且当消息长度远远大于微片长度时 ,消息的传输延迟时间与传输距离无关 .但 WR技术也具有容易阻塞和产生刹车问题... MPP互联网中通常使用虫孔路由 WR(Wormhole Routing)交换技术来提高网络性能 .采用该技术 ,每个结点所需的通信缓冲小 ;并且当消息长度远远大于微片长度时 ,消息的传输延迟时间与传输距离无关 .但 WR技术也具有容易阻塞和产生刹车问题的缺点 .该文在 WR技术的基础上 ,提出了带缓冲的虫孔路由 BWR(BufferedWorm hole Routing)交换技术 ,并对采用 BWR技术的 k- ary n- m esh的消息平均传输延迟进行理论分析与模型模拟 .结果均表明 BWR技术可以较好地解决 WR技术带来的问题 ,可以较好地提高网络的性能 . 展开更多

关键词 缓冲虫孔路由 交换技术 BWR 互联网 拓扑结构

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k-ary n-cube网络中高速开关TH-Switch的设计与路由算法 被引量：5

3

作者 杜毅 李三立 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期16-23,共8页

随着处理器速度的不断提高，互联网络逐渐成为限制网络并行计算系统性能发挥的主要瓶颈．本文中所介绍的ＴＨ－ＧＢＮｅｔ是基于动态ｃｒｏｓｂａｒ开关的可扩展高速互联网络．ＴＨ－ＧＢＮｅｔ系统以ＴＨ－Ｓｗｉｔｃｈ为基本开关单元... 随着处理器速度的不断提高，互联网络逐渐成为限制网络并行计算系统性能发挥的主要瓶颈．本文中所介绍的ＴＨ－ＧＢＮｅｔ是基于动态ｃｒｏｓｂａｒ开关的可扩展高速互联网络．ＴＨ－ＧＢＮｅｔ系统以ＴＨ－Ｓｗｉｔｃｈ为基本开关单元，具有很强的扩展能力．其中的ＴＨ－Ｓｗｉｔｃｈ开关单元具有８个双向端口，单向的数据传输率能够达到１．０５６Ｇｂｐｓ．本文主要介绍了高速开关ＴＨ－Ｓｗｉｔｃｈ的结构及其在ｋ－ａｒｙｎ－ｃｕｂｅ互联网络中路由算法的设计．为了缓解Ｉｄｌｅ算法所造成的通信热点问题，提出了引入伪随机变量的Ｉｍｐｒｏｖｅｄ－Ｉｄｌｅ算法．在ＴＨ－Ｓｗｉｔｃｈ的仲裁部件设计中，采用基于令牌机制的循环检测方式，以提高资源申请仲裁的速度．在本文最后给出了仿真实验的数据结果，并介绍了进一步的研究工作． 展开更多

关键词 网络并行计算 互联网络 路由算法

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SPORT:一种面向基三分层互连网络的最短路径路由算法 被引量：2

4

作者 张杨 石峰 +1 位作者 计卫星 左琦 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期57-61,共5页

针对基三分层互连网络(THIN)中已有编码方法和路由算法不能应用于非平衡构造THIN的问题,提出一种既适合表示平衡构造THIN又适合表示非平衡构造THIN的编码方法,并基于该编码方法提出一种最短路径路由算法SPORT.该算法采用源路由方式,可... 针对基三分层互连网络(THIN)中已有编码方法和路由算法不能应用于非平衡构造THIN的问题,提出一种既适合表示平衡构造THIN又适合表示非平衡构造THIN的编码方法,并基于该编码方法提出一种最短路径路由算法SPORT.该算法采用源路由方式,可以在源节点计算目的节点的最短路径.使用Noxim片上网络模拟器搭建了仿真实验平台,并将SPORT算法与已有的DDRA算法及Min-DDRA算法进行了比较,实验结果表明,SPORT算法具有较小的通信延迟.此外,还研究了局域性对THIN和2D-mesh两种网络通信延迟的影响,实验结果表明,对局域性特征明显的程序负载,THIN的通信延迟要低于2D-mesh. 展开更多

关键词 路由算法 基三分层互连网络 编码 性能评估

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k元n维冒泡排序网络的子网排除 被引量：4

5

作者 杨玉星 邱亚娜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第11期264-267,共4页

在并行计算机系统中,元器件和线路故障普遍存在,而系统的容错能力可以通过其底层基础网络的拓扑性质衡量。为了精确度量以k元n维冒泡排序网络为底层拓扑结构的并行计算机系统的容错能力,结合其层次结构和子网划分特征,分别提出了节点故... 在并行计算机系统中,元器件和线路故障普遍存在,而系统的容错能力可以通过其底层基础网络的拓扑性质衡量。为了精确度量以k元n维冒泡排序网络为底层拓扑结构的并行计算机系统的容错能力,结合其层次结构和子网划分特征,分别提出了节点故障模型和线路故障模型下攻击该网络中所有k-m元n-m维冒泡排序子网络的算法,确定了需要攻击的最优节点集合和最优线路集合。根据算法可得:当2≤k≤n-2,m≤k-1时,攻击k元n维冒泡排序网络中所有的k-m元n-m维冒泡排序子网络,在节点故障模型下需要攻击至少C_n^mm!个节点,在边故障模型下需要攻击至少C_n^mm!条线路。 展开更多

关键词 并行计算机 高性能互连网络 k元n维冒泡排序网络 容错 子网排除

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Hypercube多处理器上图的最优算法 被引量：4

6

作者 梁维发 陈国良 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第9期641-650,共10页

已知一个无向图G(V,E),|V|=n.本文在SIMD机器-Hype-rcube上提出了计算图的连通分支和最小生成树的两个最优算法.若Hypercu-be由P个处理器组成,则上述两个算法的时间复杂性都是O(n^2/p),1≤p且PlogP≤n.

关键词 多处理器 图 最优算法 互连网络

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BJ－1并行计算机的设计与实现 被引量：2

7

作者 韩承德 薛一波 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第12期901-907,共7页

并行处理是当今计算技术的关键技术，也是新一代计算机的结构特征．我们从基本原理和实现技术两个方面对并行处理技术进行了研究．本文介绍了ＢＪ－１并行计算机的设计原则、设计与实现、性能指标和性能测试结果．

关键词 并行计算机 设计 并行处理

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超立方体网络并行容错路由算法 被引量：1

8

作者 王国军 陈松乔 +1 位作者 陈建二 齐芳 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期424-427,共4页

研究了具有大量错误结点的超立方体网络中的并行容错路由算法 .其步骤是 :首先 ,通过实验分析基于局部k维子立方体连通性容错模型中并行容错路由算法的容错性和效率 ,然后分析k =3且有多达 2 5 .0 %的错误结点时并行容错路由算法的容错... 研究了具有大量错误结点的超立方体网络中的并行容错路由算法 .其步骤是 :首先 ,通过实验分析基于局部k维子立方体连通性容错模型中并行容错路由算法的容错性和效率 ,然后分析k =3且有多达 2 5 .0 %的错误结点时并行容错路由算法的容错性和效率 .研究结果表明 :并行路由算法所能找到的并行路径的数目最多可达到min(D(u) ,D(v) ) ,至少可达到min(Dk(u) ,Dk(v) ) ;如果只考虑k比较小 (如 3 ,4,5等 )而n比较大 (如 1 0 ,1 5 ,2 0等 )的情况 ,则min(D(u) ,D(v) )与min(Dk(u) ,Dk(v) )非常接近 ,说明并行路由算法所能找到的尽可能多的并行路径的能力是接近最优的 ;并行容错路由算法容错性强 。 展开更多

关键词 互联网络 超立方体网络 并行容错路由算法 局部连通性 容错性

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增广泡型网络的边连通性和限制边连通性 被引量：1

9

作者 邱亚娜 杨玉星 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第11期3006-3009,共4页

针对泡型网络边连通度和限制边连通度小、容错能力弱的弊端,采用在泡型网络中增加通信线路的方法构建了高可靠性的增广泡型网络。通过构造最小边割的方法,证实了n维增广泡型网络中去除任意不多于n-1条边时,该增广泡型网络的任意两个节... 针对泡型网络边连通度和限制边连通度小、容错能力弱的弊端,采用在泡型网络中增加通信线路的方法构建了高可靠性的增广泡型网络。通过构造最小边割的方法,证实了n维增广泡型网络中去除任意不多于n-1条边时,该增广泡型网络的任意两个节点之间依旧连通;通过构造最小限制边割的方法,证实了在不产生孤立节点的条件下,n维增广泡型网络中去除任意不多于2n-3条边时,该增广泡型网络的任意两个节点之间依旧连通。依据上述结果,通过实例证明增广泡型网络的容错能力优于泡型网络。 展开更多

关键词 并行计算机 高性能网络 泡型网络 增广泡型网络 边连通度 限制边连通度

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递归层次式互连网络的设计

10

作者 肖立权 周兴铭 张民选 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期356-361,共6页

本文提出了一种递归扩展的层次式互连网络结构，并分析了其性能和几类高度并行算法的运行．

关键词 互连网络 性能 并行算法 计算机网络

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Fibonacci立方网络上平行路径的寻径算法

11

作者 童明生 刘长河 +1 位作者 范天佑 黄忠臣 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期180-185,共6页

目的研究在Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ立方网络Γｎ（ｎ≥６）中寻找任意两个结点Ｓ和Ｄ之间的两条平行路径的寻径问题，并最终为实现多处理器系统中各处理器之间的信息传递提供理论依据．方法将Γｎ抽象为一个“图”进行研究．结果给出了相应... 目的研究在Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ立方网络Γｎ（ｎ≥６）中寻找任意两个结点Ｓ和Ｄ之间的两条平行路径的寻径问题，并最终为实现多处理器系统中各处理器之间的信息传递提供理论依据．方法将Γｎ抽象为一个“图”进行研究．结果给出了相应的寻径算法．如果ｍ＝ｍｉｎ｛ｌ：Ｓ＜ｆｌ，Ｄ＜ｆｌ｝，则求出的两条路径满足：｜Ｐｉ（Ｓ，Ｄ）｜≤２ｍ－５，ｉ＝１，２． 展开更多

关键词 互连网络 平行路径 寻径算法 Fibonacci码 容错

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基于光互连全交叉网络的快速傅里叶变换并行计算

12

作者 艾军 曹明翠 李再光 《光子学报》 EI CAS CSCD 1994年第5期413-418,共6页

本文提出了利用全交叉互连函数实现快速傅里叶变换（ＦＦＴ）的并行算法。采用现有的电子处理单元通过自由空间光互连全交叉网络构成光电混合型单指令流多数据流（ＳＩＭＤ）计算机系统将是实现这一并行算法的有效体系结构．

关键词 光学互连 傅里叶变换 并行处理

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基三分层互连网络及其路由算法设计

13

作者 乔保军 石峰 计卫星 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第18期4390-4393,共4页

从降低节点度、减少网络链路数和缩短网络直径的角度出发,提出一种新型的互连网络结构——基三分层互连网络,深入地研究了该网络的静态度量并和2-DMesh做了相应的比较。针对基三分层互连网络提出了一种使消息沿两节点间确定路径传递的... 从降低节点度、减少网络链路数和缩短网络直径的角度出发,提出一种新型的互连网络结构——基三分层互连网络,深入地研究了该网络的静态度量并和2-DMesh做了相应的比较。针对基三分层互连网络提出了一种使消息沿两节点间确定路径传递的分布式确定路由算法DDRA。该算法充分利用基三分层互连网络的层次特性,不需要构建路由表,且算法实现简单,路由效率高,且易于硬件实现。 展开更多

关键词 并行计算 基三分层互连网络 网络拓扑 二维网格 路由算法

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HDRA:一种基于历史寻径信息的分布式路由算法

14

作者 乔保军 毋琳 计卫星 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第6期98-99,137,共3页

直接互连网络已成为构建大规模并行系统的主流网络互连体系结构,路由算法对互连网络的通信性能和并行系统性能的发挥起着重要作用。针对静态互连网络,提出一种新的基于路由表查找技术的分布式路由算法HDRA,该算法有效地利用历史寻径信息... 直接互连网络已成为构建大规模并行系统的主流网络互连体系结构,路由算法对互连网络的通信性能和并行系统性能的发挥起着重要作用。针对静态互连网络,提出一种新的基于路由表查找技术的分布式路由算法HDRA,该算法有效地利用历史寻径信息,加快路由寻径速度,提高网络传输性能,而且算法设计简单,易于硬件实现。 展开更多

关键词 并行计算 互连网络分布式路由算法

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一种临时私有云中逻辑拓扑感知的作业调度算法

15

作者 赵玉艳 陈海宝 赵生慧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期1-6,共6页

考虑到成本和灵活性等因素,利用公共云计算系统的资源构建临时私有云代替本地物理集群,已成为用户在特定时间段内处理大量并行作业的一种有效途径。然而现有作业调度算法不能感知并利用临时私有云的逻辑拓扑结构,容易降低紧耦合并行应... 考虑到成本和灵活性等因素,利用公共云计算系统的资源构建临时私有云代替本地物理集群,已成为用户在特定时间段内处理大量并行作业的一种有效途径。然而现有作业调度算法不能感知并利用临时私有云的逻辑拓扑结构,容易降低紧耦合并行应用的性能。为解决该问题,提出一种逻辑拓扑感知的作业调度算法,根据私有云中虚拟机之间的带宽和延迟等信息构建逻辑拓扑关系,并综合考虑用户所提交作业的类型,进而产生对应的作业调度决策。实验结果表明,该算法在提高临时私有云中紧耦合并行应用性能方面优于开源云计算系统中常用的轮转算法和随机算法。 展开更多

关键词 临时私有云 并行应用 虚拟机 拓扑结构 调度算法 网络性能

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基于遗传算法的并行网络模拟拓扑划分

16

作者 王晓锋 毛力 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第23期83-85,共3页

要提高并行网络模拟性能,需对网络模拟拓扑进行有效划分。为此,提出一种并行网络模拟拓扑的优化划分方法。分析影响并行网络模拟性能因素,给出并行网络模拟性能估计模型,以该模型为评价函数,采用遗传算法寻找优化划分,实现并行网络模拟... 要提高并行网络模拟性能,需对网络模拟拓扑进行有效划分。为此,提出一种并行网络模拟拓扑的优化划分方法。分析影响并行网络模拟性能因素,给出并行网络模拟性能估计模型,以该模型为评价函数,采用遗传算法寻找优化划分,实现并行网络模拟拓扑的优化划分。在PDNS上的实验结果表明,与传统划分方法相比,该优化划分方法的并行模拟性能平均提高13.3%。 展开更多

关键词 网络模拟 并行网络模拟 模拟性能 性能估计模型 拓扑划分 遗传算法

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适用于SIMD并行算法的存储结构

17

作者 黄干平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第9期655-660,共6页

本文给出一种适用于SIMD并行算法的共享存储器设计方案,它允许多个处理机按相应的同步并行算法并行无存取冲突地存取各自的数据,以满足算法执行的需要,该方案包含两部分,即数据在共享存储器内的存放方法和互联网络的结构及其功能,文章... 本文给出一种适用于SIMD并行算法的共享存储器设计方案,它允许多个处理机按相应的同步并行算法并行无存取冲突地存取各自的数据,以满足算法执行的需要,该方案包含两部分,即数据在共享存储器内的存放方法和互联网络的结构及其功能,文章最后说明了该方案的若干性能、实现方法和优点。 展开更多

关键词 SIMD 并行算法 存储器 结构

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二维矩阵卷积的并行计算方法 被引量：8

18

作者 张军阳 郭阳 扈啸 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期515-523,共9页

为了提高卷积神经网络模型中二维矩阵卷积的计算效率,基于FT2000多核向量处理器研究二维矩阵卷积的并行实现方法.通过使用广播指令将卷积核元素广播至向量寄存器,使用向量LOAD指令加载卷积矩阵行元素,并通过混洗操作将不易并行化的矩阵... 为了提高卷积神经网络模型中二维矩阵卷积的计算效率,基于FT2000多核向量处理器研究二维矩阵卷积的并行实现方法.通过使用广播指令将卷积核元素广播至向量寄存器,使用向量LOAD指令加载卷积矩阵行元素,并通过混洗操作将不易并行化的矩阵卷积操作变成可以向量化的乘加操作,实现了通过减少访存、充分复用已取数据的方式来提高算法的执行效率.设计卷积矩阵规模变化、卷积核规模不变和卷积矩阵规模不变、卷积核规模变化2种常用矩阵卷积计算方式,并对比分析不同计算方式对算法执行效率的影响.基于服务器级多核CPU和TI6678进行实验对比,实验结果显示,FT2000比多核CPU及TI6678具有更好的计算优势,相比多核CPU最高可加速11 974倍,相比TI6678可加速21倍. 展开更多

关键词 矩阵卷积 向量处理器 并行算法 性能优化 卷积神经网络

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VTFTR:高维胖树中的无死锁容错路由算法 被引量：2

19

作者 刘博阳 胡舒凯 +1 位作者 施得君 卢宏生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期38-44,53,共8页

随着近年来高性能计算系统规模的急剧扩大,高性能互连网络的可靠性成为愈发重要的问题。高维胖树是一种结合了胖树与多维环网优点的网络拓扑结构,凭借其良好的可扩展性与网络性能在E级时代具有广阔的应用前景。然而,目前关于高维胖树中... 随着近年来高性能计算系统规模的急剧扩大,高性能互连网络的可靠性成为愈发重要的问题。高维胖树是一种结合了胖树与多维环网优点的网络拓扑结构,凭借其良好的可扩展性与网络性能在E级时代具有广阔的应用前景。然而,目前关于高维胖树中容错路由算法的相关研究较为有限,其可靠性问题亟待解决。为提高高维胖树拓扑在高性能互连网络中的容错能力,进一步提高对应超算系统的运行效率,提出一种用于高维胖树中叶交换机故障的容错路由算法VTFTR。该算法结合转向模型与虚通道切换的思想,通过严格控制报文在无故障路径与容错路径中的转向,使用少量的容错虚通道与额外跳步实现高维胖树中的无死锁容错。实验结果表明,在单点故障情况下,VTFTR算法的容错路径较对比算法有2~4个跳步的减少,在4096个节点规模的网络中,当叶交换机故障数量为10时,在故障叶交换机不同的分布情况下,该算法能够以1.4%~2.0%的吞吐率下降作为代价来保持全网无故障节点之间的互连。 展开更多

关键词 高性能互连网络 高维胖树 容错路由算法 高性能计算 死锁预防

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多计算机并行系统的互连与通信结构

20

作者 王敬文 康继昌 韩兆轩 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1990年第9期32-39,共8页

多计算机系统的关键设计之一是互连网络。本文分析和介绍了用于多计算机并行系统的各种典型的互连结构,从拓扑角度分析了各种互连结构的通信性能和路径控制算法。重点讨论了链路型和总线型互连网络,并分析了通信的局部性对性能的影响。

关键词 并行计算机 通信结构 计算机 互连

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