G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 15/80 (2006.01) G06F 12/08 (2006.01) G06F 13/00 (2006.01) H05K 7/20 (2006.01)
Patent
CA 2437629
Methods and systems for performing arithmetic functions. In accordance with a first aspect of the invention, methods and apparatus are provided, working in conjunction of software algorithms and hardware implementation of class network routing, to achieve a very significant reduction in the time required for global arithmetic operation on the torus. Therefore, it leads to greater scalability of applications running on large parallel machines. The invention involves three steps in improving the efficiency and accuracy of global operations: (1) Ensuring, when necessary, that all the nodes do the global operation on the data in the same order and so obtain a unique answer, independent of roundoff error; (2) Using the topology of the torus to minimize the number of hops and the bidirectional capabilities of the network to reduce the number of time steps in the data transfer operation to an absolute minimum; and (3) Using class function routing to reduce latency in the data transfer. With the method of this invention, every single element is injected into the network only once and it will be stored and forwarded without any further software overhead. In accordance with a second aspect of the invention, methods and systems are provided to efficiently implement global arithmetic operations on a network that supports the global combining operations. The latency of doing such global operations are greatly reduced by using these methods (Figure 4, node0, node1, node2, node3).
L'invention concerne des procédés et des systèmes de réalisation de fonctions arithmétiques. Selon un premier mode de réalisation de la présente invention, les procédés et l'appareil décrits, en association avec des algorithmes de logiciel et des applications de matériel informatique d'acheminement de réseau de catégorie, permettent de réduire considérablement le temps requis pour une opération arithmétique globale sur la tore. En conséquence, cela mène à une plus grande échelonnabilité des applications fonctionnant sur de grands appareils parallèles. L'invention comporte trois étapes permettant d'améliorer l'efficacité et la précision des opérations globales : (1) garantir, lorsque cela est nécessaire que tous les noeuds réalisent l'opération globale sur les données dans le même ordre afin d'obtenir une réponse unique, indépendante de toute erreur d'arrondi; (2) utiliser la topologie de la tore afin de réduire au minimum le nombre de sauts et les capacités bidirectionnelles du réseau afin de réduire le nombre d'intervalles de temps lors de l'opération de transfert de données à un minimum absolu et (3) utiliser un acheminement de fonction de catégorie afin de réduire la latence dans le transfert de données. Grâce au procédé de la présente invention, chaque élément unique se trouve injecté dans le réseau une seule fois et sera stocké et transféré sans aucun autre surdébit de logiciel. Conformément à un second mode de réalisation de la présente invention, des procédés et systèmes permettent d'appliquer efficacement des opérations arithmétiques globales dans un réseau qui assure les opérations de combinaison globales. La latence de réalisation desdites opérations globales est fortement réduite par l'utilisation de ces procédés (Figure 4, noeud 0, noeud 1, noeud 2, noeud 3).
Bhanot Gyan V.
Blumrich Matthias A.
Chen Dong
Gara Alan G.
Giampapa Mark E.
International Business Machines Corporation
Wang Peter
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1442204