G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 15/16 (2006.01) G06F 9/46 (2006.01) G06F 12/08 (2006.01) G06F 15/00 (2006.01) G06F 15/173 (2006.01) H04L 12/28 (2006.01) H04M 1/64 (2006.01) H05K 7/20 (2006.01)
Patent
CA 2437661
A system and method for enabling high-speed, low-latency global tree communications among processing nodes interconnected according to a tree network structure. The global tree network (100) optimally enables collective reduction operations to be performed during parallel algorithm operations executing in a computer structure having a plurality of the interconnected processing nodes. Router devices (200) are included that interconnect the nodes of the tree via links to facilitate performance of low-latency global processing operations at nodes of the virtual tree and sub-tree structures. The global operations include one or more of: global broadcast operations downstream from a root node (110) to leaf nodes (120) of a virtual tree, global reduction operations upstream from leaf nodes to the root node (110) in the virtual tree, and point-to-point message passing from and any node to the root node (110) in the virtual tree. One node of the virtual tree network is coupled to and functions as an I/O node for providing I/O functionality with an external system for each node of the virtual tree. The global tree network (100) may be configured to provide global barrier and interrupt functionality in asynchronous or synchronized manner. Thus, parallel algorithm processing operations, for example, employed in parallel computing systems, may be optimally performed in accordance with certain operating phases of the parallel algorithm operations. When implemented in a massively-parallel supercomputing structure, the global tree network (100) is physically and logically partitionable according to needs of a processing algorithm.
L'invention concerne un système et un procédé permettant des communications arborescentes globales à grande vitesse et à faible temps d'attente entre des noeuds de traitement interconnectés selon une structure de réseau arborescent. Le réseau arborescent global (100) permet d'exécuter de manière optimale des opérations de réduction collective au cours d'opérations algorithmiques parallèles se déroulant dans une structure informatique comprenant une pluralité de noeuds de traitement interconnectés. Des dispositifs routeurs (200) servent à interconnecter les noeuds de l'arbre par l'intermédiaire de liaisons facilitant le bon déroulement d'opérations de traitement globales au niveau des noeuds des structures arborescentes et sous-arborescentes virtuelles. Les opérations globales comprennent une ou plusieurs opérations de diffusion globales en aval d'un noeud racine (110) vers les noeuds feuilles (120) d'un arbre virtuel, des opérations de réduction globales en amont des noeuds feuilles vers le noeud racine (110) de l'arbre virtuel, et des messages point à point passant de n'importe quel noeud au noeud racine (120) de l'arbre virtuel. Un noeud du réseau arborescent virtuel est couplé et fonctionne comme un noeud E/S afin d'obtenir une fonctionnalité E/S avec un système externe pour chaque noeud de l'arbre virtuel. Le réseau arborescent global (100) peut être configuré de manière à obtenir une fonctionnalité de barrière et d'interruption globale de manière asynchrone ou synchronisée. Ainsi, les opérations de traitement algorithmique parallèles, par exemple, utilisées dans des systèmes de calcul parallèles, peuvent être exécutées de manière optimale selon certaines phases d'exploitation des opérations algorithmiques parallèles. Lorsqu'il est mis en oeuvre dans une structure superinformatique massivement parallèle, le réseau arborescent global (100) est cloisonnable physiquement et logiquement en fonction des besoins d'un algorithme de traitement.
Blumrich Matthias A.
Chen Dong
Coteus Paul W.
Gara Alan G.
Giampapa Mark E.
International Business Machines Corporation
Wang Peter
LandOfFree
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