超高速次世代コンピュータの高性能光ネットワーク構成方式

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本研究では,超高速次世代コンピュータの大規模プロセッサ間結合に対する高速光ネットワークの構成法を考案し,その有効性を明らかにする.階層型トーラスネットワークの研究成果を光スイッチネットワークに応用することで,大規模光ノンブロック・スイッチと階層型ネットワークを新たに考案し,超高速次世代光コンピュータの基盤的ネットワークとなる構成方式について詳細に検討した.また,ネットワーク性能に優れた三次元実装方式やVLSIチップ化を考慮した相互結合網構成方式を明らかにした.本年度では,TTNネットワークや光スイッチネットワークを用いた階層構造ネットワークを新たに考案し,高速ルーティングや三次元VLSI実装方式を明らかにした.また,多数の高速高速コンピュータ館の相互結合に対して,基盤クラスタ間ではチップ内結合として電気信号,大規模クラスタ間では光バックボーンネットワークを考え,OTIS階層型ネットワークの構築法を新しく考案し,その理論モデル解析,動的ネットワーク性能やデッドロックフリーな経路選択方式などについて詳細に検討した.さらに,大規模化によるフォールトトレランス方式や再構成方式についても検討し,超高速次世代コンピュータの高性能OTISネットワーク方式の構築研究を行った.これらの提案した相互結合網について,静的および動的な性能評価を様々なケースについてシミュレーションによって得たところ,提案相互結合網は,少ない次数で実装上の配線も容易ながら,従来の階層型相互結合網に比べて高い性能を有するとともに,高負荷時の遅延の増加程度も小さいという優れた特性を持つことが分かった.