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随着高性能商用微处理器在并行计算机应用中的日益普及,高性能互连网络技术已经成为开发并行计算机性能的关键技术。虽然目前已有厂商开始推出商品化的互连网络产品,但是,互连网络设计技术仍然是并行计算机系统设计中最具活力、占主导性的设计技术,互连网络仍然是并行计算机系统中商品化最少、自行设计最多的部件。因而,互连网络技术成为区别并行计算机体系结构的标志性技术之一。
多级互连网是并行分布式系统中一种重要的互连网络结构,能够有效地实现系统内部处理器等功能部件之间的相互通信,包括单播、置换和多播等各种方式。其中,多播操作的研究足目前多级互连网络研究领域中的一个热门课题,已有的关于多播的成果大多只针对现有的多级互连网络,并且一般只能实现单个多播,对多播的支持能力不是很好。因此,为多播操作设计的新型多级互连网络引起了越来越多的重视。
本文研究和分析了多种多级互连网(尤其是结构简单规范的Omega网)的现有成果,在此基础上,根据Omega网上的置换和多播的特点,提出了几种基于Omega网结构的新型多播网络:FiO网、FuO网、循环Omega-1×Omega网,这儿种网络可以自路由地实现任意的多源点多播。并且,由于Omega网络本身的结构较为简单规范(每一级的连接模式都相同),所以FiO网、FuO网以及循环Omega-1×Omega网的硬件集成也非常容易,在实际应用中具有较高的价值。
在这儿种多播网络的构造基础上,我们给出了一种多播网络模型的设计思想,为新型多播网络的设计以及多级互连网上多播问题的研究,提供了一种参考方法。