• 제목/요약/키워드: 상호 연결망

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병렬 컴퓨터 시스템에서의 상호연결망 인터페이스 (Interconnection Network Interfaces in Parallel Computer Systems)

  • 모상만;신상석;한우종;윤석한
    • 전자통신동향분석
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    • 제12권5호통권47호
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    • pp.62-72
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    • 1997
  • 상호연결망 인터페이스는 병렬 컴퓨터 시스템에서 노드 또는 프로세서를 상호연결망에 연결하는 다리 역할을 수행하는 정합 장치로서, 상호연결망으로 메시지를 송수신하는 기능을 수행한다. 본 논문에서는 상호연결망 인터페이스의 구조와 동작, 프로세서와의 인터페이스, 여러 종류의 상호 연결망 인터페이스에 대한 사례조사 결과, 상호연결망 인터페이스의 성능 및 설계 고려사항 등을 기술 한다. 상호연결망 인터페이스 설계의 초점은 상호연결망 인터페이스가 시스템의 병목지점이 되지 않도록 하는데 맞추어져야 하며, 이를 위하여 응용 분야를 충분히 고려하고 전송 대역폭을 극대화하고 지연 시간을 최소화하도록 구현되어야 한다. 또한, 오류 제어를 통하여 높은 전송 신뢰도를 제공하고, 효율적인 프로세서 인터페이스 및 프로그래밍 인터페이스를 제공해야 한다.

메시지 패싱 병렬 처리 시스템의 상호연결망 비교 (Comparison of Interconnection Networks for Message Passing Parallel Processing Systems)

  • 한종석;심원세한우종
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.463-466
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    • 1998
  • 본 논문에서는 메시지 패싱 전송을 기반으로 하는 병렬 처리 시스템의 상호연결망 구조와 특성을 조사하고 비교한다. 특히, 상용 시장에서 널리 알려진 대표적인 병렬 처리 시스템의 상호연결망 특성과 ETRI에서 개발된 고속 병렬 컴퓨터(SPAX)의 계층 크로스바 상호 연결망(Xcent-Net) 특성을 상호 비교한다. 메시지 패싱 전송 기반의 상호연결망은 일반적으로 확장성이 우수하여 대규모 병렬 처리 시스템을 구축하는데 유리하다. Cray T3E 시스템, Intel ASCI TFLOPS 시스템, Tandem Himalaya S70000 시스템, IBM RS6000 SP2 시스템등은 메시지 패싱 상호연결망을 기반으로 수백개에서 수천개의 대규모 프로세서를 연결한 병렬 처리 시스템이다. ETRI SPAX 시스템은 Xcent-Net 메시지 패싱 상호연결망을 기반으로 최대 256개 프로세서를 연결한 고속 병렬 처리 시스템으로 우수한 확장성과 높은 성능을 제공한다. 본 논문에서는 상호연결망의 구조와 함께 라우팅 스위치 구조 및 특성을 중심으로 전송 지연시간, 그리고 노드당 전송 대역폭 특성을 비교한다.

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행렬-스타그래프 : 행렬연산에 기반한 새로운 상호 연결망 (Matrix-Star Graphs : A New Interconnection Network Based on Matrix Operation)

  • 이형옥;임형석
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권4호
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    • pp.389-405
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    • 1999
  • 본 논문에서는 상호 연결망의 노드를 행렬로 표현하고 행렬연산을 이용하여 에지를 정의한 새로운 상호 연결망으로 행렬-스타 그래프를 제안한다. 행렬-스타 그래프는 널리 알려진 스타 그래프를 일반화한 그래프이다. 먼저, 행렬-스타 그래프의 노드를 2 $\times$ n 행렬로 표현한 행렬-스타 그래프 MS2,n 에 대하여 주요 망 척도인 분지수, 연결도, 확장성, 대칭성, 리우팅 ,지름 방송등을 분석한다. 다음으로, 행렬-스타 그래프 MS2,n의 노드를 2차원과 3차원으로 일반화한 행렬-스타 그래크 MSk,n과 MS k,n,p를 정의하고 행렬-스타그래프 MSk,n,p 의 라우팅 알고리즘과 지름을 분석한다. 상호연결망의 중요 망 척도중 하나는 망 비용이고 상호연결망의 망 비용은 그 연결망의 분지수와 지름의 곱으로 정의된다. star 그래프는 다른 상호 연결망보다 작은 망 비용을 갖는다. 최근에 제안된 Macro-Star 그래픈 star 그래프에 비해 상대적으로 망 비용이 작은 값을 갖는 연결망이다. (n2)!개의 노드를 갖는 행렬-스타 그래프 MSk,k,k(k={{{{ `^{ 3} SQRT { n$^2$} }}}} )와 ((n-1)2 + 1)!개의 노드를 갖는 Macro-Star 그래프 MS(n-1, n-1)의 망 비용은 행렬-스타그래프 MSk,k,k(k={{{{ `^{ 3} SQRT { n$^2$} }}}})는 O(n2,7)이고, Macro-Star 그래프 MS(n-1 , n-1)은 O(n3) 이다. 이는 행렬-스타 그래프가 스타 그래프와 Macro-Star 그래프보다 망비용이 우수함을 의미한다.

상호 연결망이 단순화된 Batcher의 정렬망과 ATM 교환 시스템에서의 응용 (BSS: Batcher's sorter with simpler interconnections and its applications for ATM switching)

  • 이재동
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.1717-1729
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    • 1998
  • 본 논문에서는 상호 연결망을 단순화시킨 Batcher의 정렬망(sorter)을 설계하고 ATM 교환 시스템에서 그것의 응용에 대하여 살펴본다. 많은 ATM교환기에서 Batcherm이 정렬망을 사용함으로써 조정회로의 구조나 전달망 구조의 설계를 단순화 할 수 있다. 알고리즘 CONSTRUCT-BSS를 설계할 수 있게 하는 패리티 전략을 소개하였다. 내부 상호 연결을 단순화하기 위하여 N/2개의 짝수 패리티 key들을 정렬망(sorter)에서 직선으로 연결하였다. 결과적으로, 이 논문에서 제안된 상호 연결 방법은 Batcher 정렬망의 내부 상호 연결을 단순화하였고 perfect-shuffle 상호 연결망과 비교하여 하드웨어 가격이나 속도 면에서 우위를 점한다. 또한, 여기서 제안한 정렬망은 전달 경로의 반이 직선으로 설계되므로 도안된 회로 보드나 VLSI 집의 레이아웃이 보다 단순화될 수 있다.

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계층적 오드 연결망(HON) : 오드 연결망을 기반으로 하는 새로운 상호연결망 (Hierarchical Odd Network(HON): A New Interconnection Network based on Odd Network)

  • 김종석;이형옥
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권5호
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    • pp.344-350
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    • 2009
  • 본 논문에서는 오드 연결망을 기반으로 하는 새로운 상호연결망, 계층적 오드 연결망 HON($C_d,C_d$)을 제안한다. 그리고 HON($C_d,C_d$)의 여러 가지 망성질(연결도, 라우팅 알고리즘, 지름, 방송 등)을 분석한다. 본 논문에서 제안한 HON($C_d,C_d$)가 오드 연결망과 HCN(m,m), HFN(m,m)보다 우수한 연결망임을 보인다.

Torus Ring : 계층 링 구조의 변형을 통한 상호 연결망의 성능 개선 (Torus Ring : Improving Performance of Interconnection Networks by Modifying Hierarchical Ring)

  • 곽종욱;반형진;전주식
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권5호
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    • pp.196-208
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    • 2005
  • 다중 프로세서 시스템에서 노드 간의 연결을 제공하는 상호 연결망이 전체 시스템의 성능에서 차지하는 비중은 매우 크다 상호 연결망의 형태는 여러 종류가 있을 수 있으나 Mesh, 링, 계층 링 등의 형태가 많이 사용된다. 이 논문에서는 기존의 계층 링을 수정,한 Torus Ring을 제안한다. Torus Ring은 계층 링과 완전히 동일한 복잡도를 가지면서도 지역 링 간의 연결 방법만을 변경한 형태의 상호 연결망이다. 이 연결망은 역방향 인접 링에 대한 요청에서 홉 수의 이득을 봄으로써 평균 흡수를 감소시킨다. 또한 접근의 지역성을 고려하지 않은 균등분포의 가정 하에서도 평균 홉수의 기대값에서 계층링과 동일한 값을 가지며, 실제 병렬 프로그램이 수행되는 환경에서는 인접링에 대한 통신 비율이 증가할 가능성이 크기 때문에 더 큰 흡수의 이익을 기대할 수 있다. 이에 따라 상호 연결망의 요청과 웅답의 지연 시간이 최대 19$\%$까지 감소하였으며, 이러한 웅답 지연 시간의 단축이 수행 시간을 최대 10$\%$ 정도까지 감소시키는 결과를 가져왔다.

계층적 Folded 하이퍼-스타 연결망(HFH): Folded 하이퍼-스타 연결망을 기반으로 하는 새로운 상호연결망 (Hierarchical Folded Hyper-Star Network(HFH): A New Interconnection Network Based on Folded Hyper-Star Network)

  • 김종석;이형옥
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권2호
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    • pp.95-100
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Folded 하이퍼-스타 연결망을 기반으로 하는 새로운 상호연결망, 계층적 Folded 하이퍼-스타 연결망 HFH($C_n,\;C_n$)을 제안한다. 그리고 본 논문에서 제안한 HFH($C_n,\;C_n$)가 Folded 하이퍼-스타 연결망과 기존에 제안된 계층적 연결망인 HCN(m,m), HFN(m,m)보다 망비용(지름${\times}$분지수) 측면에서 우수한 연결망임을 보인다. 또한 HFH($C_n,\;C_n$)의 여러 가지 망 성질(연결도, 라우팅 알고리즘, 지름, 방송)을 분석한다.

AMD 고장감내 다단계 상호 연결망의 설계 및 분석 (Design and Analysis of a Class of Fault Tolerant Multistage Interconnection Networks: the Augmented Modified Delta (AMD) Network)

  • 김정선
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권9호
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    • pp.2259-2268
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    • 1997
  • 고성능 병렬처리 시스템에서 다단계 상호 연결망 (Multistage Interconnection Network(MIN))은 프로세서간에 또는 프로세서와 메모리 모듈간에 가격대 효율 면에서 효과적으로 고대역폭의 통신을 제공한다. 본 논문에서는 고장감내 기능, 모듈 구조, 우수한 성능 등으로 인하여 실시간 병렬/분산 처리 시스템에 유용한 복수 경로를 갖는 다단계 상호 연결망 - AMD (Augmented Modified Delta) 연결망 - 의 설계 방법을 제시하였고 그 성능과 신뢰성을 분석하였다. 한편으로 AMD 연결망은 기존 Kappa 연결망의 우수한 성능 및 고장감내 특성을 유지하면서, 다른 한편으로 Kappa 연결망과는 달리 임의의 Delta 연결망으로부터 일관성 있고 쉽게 설계될 수 있다. 또한 Delta 연결망의 경우와 마찬가지로, 모든 AMD 연결망들은 위상학적으로 서로 등가인 특성을 갖는다.

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상호연결망 하이퍼-스타 HS(2n,n)의 노드 대칭성 (Node Symmetry of Interconnection Network Hyper-Star HS(2n,n))

  • 김종석;이성재;이형옥;허영남
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.373-375
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    • 2003
  • 최근에 하이퍼큐브의 망비용을 개선한 상호연결망 하이퍼-스타가 제안되었다. 본 논문에서는 상호연결망 하이퍼-스타 HS(2n,n)가 제안된 매핑 알고리즘에 의해 노드 대칭임을 보인다.

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공유메모리 다중처리기에서 상호연결망의 통신량을 고려하는 선인출 기법 (An Adaptive Sequential Prefetching using Traffic Information in Shared-Memory Multiprocessors)

  • 박정우;손영철;정한조;맹승렬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.633-635
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    • 2000
  • 상호연결망을 기반으로 하는 공유메모리 다중처리기의 성능은 공유메모리 접근 속도에 많은 영향을 받는다. 선인출 기법은 프로세서의 계산과 데이터의 접근을 중첩시켜 메모리의 접근 속도를 줄인다. 기존의 선인출 기법들은 캐쉬미스 양을 줄이는 것만을 생각하여 상호연결망의 상황을 고려하지 않은 문제점이 있다. 본 논문에서는 응답이 늦은 선인출 이용하여 선인출 양을 조절함으로써 상호연결망의 경쟁을 줄이는 새로운 선인출 기법을 제안하고 프로그램 구동 모의실험을 통해 기존의 선인출 기법[1]에 비해 더 좋은 성능을 나타냄을 보인다.

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