Table of Contents
Название проекта
?Разработка методов построения оптимальной архитектуры коммуникационной среды в суперкомпьютерах экзафлопного уровня на основе теории пространственно-вложенных сложных сетей?
Аннотация
Общей фундаментальной научной проблемой, на решение которой направлен проект, является создание вычислительных систем следующего поколения. Конкретной задачей в рамках указанной общей проблемы является разработка новых методов построения оптимальной архитектуры коммуникационной среды с большим числом вычислительных узлов.
Обычно архитектура коммуникационных сетей суперкомпьютеров базируется на регулярных решетках с топологией гиперкубов, многомерных торов или на основе утолщенных деревьев. Однако в случае экзафлопсных суперкомпьютеров, в которых, как ожидается, будет задействовано огромное число вычислительных узлов (десятки миллионов ядер, миллионы процессоров) такая регулярная сеть может оказаться неоптимальной. Поэтому представляет большой интерес разработка альтернативных подходов к архитектуре коммуникационных сетей.
В результате работы по проекту развит подход к разработке коммуникационных сетей суперкомпьютеров следующего поколения. Исследованные сети, построенные с помощью как известных в литературе, так и оригинальных алгоритмов, имеют базовую структуру регулярной решетки с дополнительными перемычками между узлами, которые и обеспечивают свойства ?малого мира?. Показано, что характеристики таких коммуникационных сетей существенно превосходят обычные регулярные решетки с топологией тора. В частности, в отличие от регулярных решеток, рассмотренные сети со свойствами малого мира являются весьма устойчивыми к выходу из строя части узлов сети. Предложена методика сравнения эффективности алгоритмов различных типов, в том числе стохастических и детерминистских алгоритмов. Показано, что наиболее эффективной для построения сверхбольших коммуникационных сетей структурой обладают субциркулянтные и iBT-сети, построенные на основе детерминистских алгоритмов.
