Schémas de communications globales dans les réseaux de processeurs : application à la grille torique

Global communication schemes in processor networks ; application in torus

• Auteur / Autrice : Philippe Michallon
• Direction : Denis Trystram
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquées

électronique

étude théorique

Conception ordinateur

Transputer

Processeur pipeline

Parallélisme massif

Interconnexion

Tore

Transmission donnée

Store and forward

Wormhole

Diffusion

Theoretical study

Computer design

Transputer

Pipeline processor

Massive parallelism

Interconnection

Torus

Data transmission

Résumé

Le but de cette thèse est d'étudier les schémas de communications les plus utilises, et plus particulièrement la diffusion, pour en proposer des implémentations efficaces sur des machines parallèles. Dans une première partie nous présentons les principales machines parallèles et les différents modes de communication mis en œuvre dans ces machines. Cette partie illustre le problème du choix du réseau d'interconnexion pour assembler les processeurs des ordinateurs massivement parallèles. La deuxième partie est consacrée à l'étude des schémas de communications globales dans les grilles toriques en mode store and forward. Dans un premier temps, on présente une nouvelle famille d'arbres de recouvrement disjoints de profondeur minimale, permettant de réaliser la diffusion pipeline en temps optimal. Dans un deuxième temps, on présente l'utilisation d'autres outils tels que les chemins hamiltoniens pour réaliser l'échange total. Sur ce dernier type de communication, une étude en mode wormhole est présentée. L'algorithme est inspire du découpage récursif de la grille torique. Il permet d'obtenir un nombre d'étapes plus faible qu'avec les algorithmes traditionnels en store and forward. Des résultats expérimentaux sur machine MegaNode à 128 Transputers, permettent de valider notre étude théorique en mode store and forward. La troisième partie est consacrée à l'étude du recouvrement des communications par des calculs. L'idée consiste à anticiper les communications, en pipelinant l'envoi de petits messages. Mais la taille des messages à envoyer n'est pas facile à calculer. Nous illustrons ce problème sur l'exemple du produit matrice-vecteur.