Study on Interconnection Networks that Employ Autonomous Optimization Functions based on Global Behavior Understanding

基于全局行为理解的采用自主优化功能的互连网络研究

• 批准号: 16500023
• 负责人: YOKOTA Takashi
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: UTSUNOMIYA UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16500023/
• 关键词: multi-computers; multiprocessors; interconnection networks; global behavior understanding; routing; dynamic optimization

This research mainly focuses on interconnection networks for massively parallel computing systems. Its major aim is to enable an optimized control of the whole interconnection network by introducing autonomous and collective operations of network routers. This research is based two major viewpoints ; processor behavior (i.e., program execution property) and global, perspective understanding of network.The former viewpoint progresses the 'meta-level computation' concept that is one of the central outcomes of the prior research. The results include (1) profiling methods, from both of software/hardware viewpoints, (2) basic effects of optimization techniques, (3) multithreading methods, including speculative execution.From the latter viewpoint, we complete (4) Cross-Line interconnection network routing method that uses quasi-global information of congestion and (5) Eagle fault-tolerant computational grid system. We extend the Cross-Line method to fault-tolerant features and (6) propose a new method Fault-Tolerant Cross-line. Furthermore, we extend the core concept of autonomous operation to apply P2P (peer-to-peer) system.From deep discussions on behaviors of program execution and network operation, (8) we reach statistics concepts based on statistical mechanics (in physics) and information theory. The common term is 'entropy. Information entropy is effectively used for program behavior and properties of some processor components. Thermodynamics entropy is useful for aggregates of network packets. These entropies are useful for numerical representation of behaviors. This idea is very fruitful and we continue in the successive research.

本文主要研究大规模并行计算系统的互连网络。其主要目的是通过引入网络路由器的自主和集体操作来实现对整个互连网络的优化控制。该研究基于两个主要观点：处理器行为（即，前一种观点发展了“元级计算”的概念，这是先前研究的核心成果之一。研究结果包括：（1）从软件/硬件两个角度分析的性能分析方法;（2）优化技术的基本作用;（3）多线程方法，包括推测执行，并从后者的角度完成了（4）利用准全局拥塞信息的Cross-Line互连网络路由方法和（5）Eagle容错计算网格系统。将交叉线方法推广到容错特征上。（6）提出了一种新的容错交叉线方法。（8）通过对程序执行行为和网络操作行为的深入讨论，得到了基于统计力学（物理学）和信息论的统计概念。常用术语是“熵。信息熵被有效地用于程序行为和一些处理器组件的属性。热力学熵对于网络数据包的聚集是有用的。这些熵对于行为的数值表示是有用的。这一思路是非常有成效的，我们在后续的研究中继续进行。

项目成果

PISAベースVLIWプロセッサのFPGAによる試作

使用 FPGA 的基于 PISA 的 VLIW 处理器原型

• 发表时间: 2007
• 期刊: 情報処理学会 第69回全国大会講演論文集 1
• 作者: 三村貴志;中島伸吾;横田隆史;大津金光;馬場敬信
• 通讯作者: 馬場敬信

大域的情報伝達による耐故障ルーティングアルゴリズムの検討

利用全局信息传输的容错路由算法研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電子情報通信学会技術報告 106・436
• 作者: 小川雅昭;横田隆史;大津金光;馬場敬信
• 通讯作者: 馬場敬信

巨大ファイル転送に適したP2Pにおける効率的なファイル検索方法

适用于大文件传输的P2P高效文件搜索方法

• 发表时间: 2006
• 期刊: 情報処理学会 第67回全国大会講演論文集 3
• 作者: 青木勲;湯澤孝有;横田隆史;大津金光;馬場敬信
• 通讯作者: 馬場敬信

Implementation of a Global Instruction Scheduler in the CHA-MEN VLIW Simulation Environment

CHA-MEN VLIW 仿真环境中全局指令调度器的实现

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.Symposium on Advanced Computing Systems and Infrastructures, IPSJ Symposium Series Vol.2006, No.5
• 作者: Daisuke Oka;Fumihito Furukawa;Atsushi Tsukikawa;Kanemitsu Ootsu;Takashi Yokota;Takanobu Baba
• 通讯作者: Takanobu Baba

Analysis of Intermittent Congestion in Large-Scale Interconnection Networks

大规模互联网络间歇性拥塞分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: IPSJ SIG Technical Report Vol.2006, No.88
• 作者: Takashi Yokota;Kanemitsu Ootsu;Fumihito Furukawa;Takanobu Baba
• 通讯作者: Takanobu Baba