2023 Fiscal Year Annual Research Report
データ駆動型社会に向けた大容量高速メモリキューブ・ネットワークの研究
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20K19770
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
安戸 僚汰 京都大学, 情報学研究科, 助教 (00846941)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | メモリネットワーク / 相互結合網 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，新しいメモリキューブネットワークであるDDM（Dual Diagonal Mesh, 二重対角メッシュ）を提案，設計して評価した．DDMは，メモリキューブ間の接続が必ずしも必要ではないことに着目し，非連結な二つの対角メッシュ構造を組み合わせることで低遅延なメモリアクセスを可能としたユニークなネットワークである．DDMは配線長の制限がマンハッタン距離で２の場合において，平均ホップ数および直径がともに理論的に最小であることを数学的に証明した．
さらに，DDM向けのルーティングアルゴリズムを提案した．宛先によって次のポートが一意に定まる単純な決定的ルーティングであり，常に最短経路をとれること，デッドロックフリーであることを証明した．その単純性から，パイプライン化されたルータのパイプラインステージを一部省略することができる．その条件を詳細に議論し，必要条件を二つ明らかにした．この必要条件を元に，パイプラインバイパス可能ルータのアーキテクチャを三つ設計した．
ネットワークシミュレーションにおいて，ランダムなトラフィックとNASパラレルベンチマークにおけるアプリケーションのトラフィックの双方で，既存トポロジに対しDDMトポロジは遅延を削減できることを示した．またパイプラインをバイパスすることにより遅延はより削減された．さらに，三つのルータアーキテクチャをハードウェア設計し論理合成まで行った結果，バイプラインバイパス機構を付け加えても動作周波数は落ちず，面積増加は最大30%程度であることを示した．
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Research Products
(2 results)
