通信スケジューリングを考慮した適応ルーティングに関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780190
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 吉永 努 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (60210738)
• Keywords: 適応ルーティング / 通信スケジューリング / メッセージパッシング / ネットワーク / ルータ / 高並列計算機 / 性能評価 / 集積回路

Research Abstract

本研究では、新しい適応ルーティング・アルゴリズムとしてRecover-xを提案し、それを実現するルータチップの設計と評価を行った。
・Recover-x適応ルーティングの提案
これまでのデッドロック回復方法を見直し、より少ないハードウェア量で実現可能なRecover-x適応ルーティングを提案した。具体的には、2次元トーラスネットワークにおいて、デッドロック対象とするメッセージを1次元のみに限定することで、ロジックの簡単化と高速動作を促進する。
・HDLによるルータの記述と動作検証
Recover-x適応ルータをハードウェア記述言語Verilog-HDLにより設計した。また、LSI設計ツールを利用してシミュレーションによる動作検証と論理合成によるハードウェアコストの評価を行った。
・通信性能の評価
Verilog-HDLのシミュレータを利用し、10×10(100ノード)の2次元トーラスネットワークに対するバンド幅と通信遅延(レイテンシ)時間を評価した。その結果、Recover-xは、通信パターンにかかわらず高バンド幅/低レイテンシであることを確認した。
以上のことから、Recover-xは従来の適応ルーティングに比べて高速動作設計に適合するアルゴリズムであり、堅牢な通信性能を示すことがわかった。

Research Products

• [Publications] 堀田真貴: "仮想チャネル数と動作周波数を考慮した適応ルータの性能評価"情報処理学会論文誌. 採録決定. (2001)
• [Publications] 吉永努: "Recover-x適応ルーティング"情報処理学会論文誌. 41・5. 1360-1369 (2000)
• [Publications] T.Yoshinaga: "Recover-x : An Adaptive Router with Limited Escape Channels"proc.of the 7th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS-2000). 375-382 (2000)
• [Publications] T.Yoshinaga: "Performance Evaluation of the Recover-x Adaptive Router for 2D Torus Networks"proc.of the joint meeting of the 4th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI'2000). IV. 107-112 (2000)
• [Publications] 吉永努: "適応ルータの出力チャネル選択における優先次元指定の効果"情報処理学会論文誌. 40・5. 1958-1967 (1999)
• [Publications] 馬場敬信: "並列オブジェクト指向言語A-NETLの実現とその評価"情報処理学会論文誌. 40・9. 3554-3563 (1999)