Thèse soutenue

Étude des mécanismes de communication pour une machine massivement parallèle : mega
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Auteur / Autrice : Cécile Germain
Direction : Daniel Etiemble
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 1989
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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Le projet de Machine pour l'Expérimentation des Grandes Architectures (MEGA) de l'équipe Architecture et conception des Circuits Intégrés du LRI comporte à la fois l'étude d'un modèle de représentation des connaissances, les Réseaux de Processus Dynamiques, et d'une architecture matérielle support, la machine MEGA. MEGA est une machine MIMD à passage de messages, destinée à supporter un modèle de communication de type Ether. Son objectif est d'offrir un parallélisme matériel extrêmement massif, qui pourrait aller jusqu'à 1 Million de Processeurs Elémentaires, chacun de ces PE intégrant dans un seul composant VLSI une unité centrale, une mémoire locale et un circuit de gestion des communications. Les mécanismes de communication représentent un des points les plus sensibles d'une telle architecture : ils supportent une très forte contrainte technologique du point de vue de la faisabilité ; mais leurs performances déterminent très largement celles du système tout entier, puisque le parallélisme matériel ne peut être exploité pleinement que si le rapport communication/calcul reste équilibré. L'étude de ces mécanismes de communication comprend trois aspects : le modèle de messagerie en tant qu'interface processeur/réseau, la topologie du réseau d’interconnexion et la stratégie de routage. Dans les trois cas, l'objectif du parallélisme extrêmement massif nous a conduits à proposer des solutions originales vis-à-vis de celles utilisées dans les machines à passage de messages de grain moyen comme les hyper cubes commerciaux. Le modèle de messagerie proposé offre une relation directe entre processus lorsqu'elle est possible, tout supportant la dynamicité des applications. La comparaison de topologies à densité d'interconnexion constante montre que les grilles de petites dimensions offrent de meilleures performances que les hypercubes ; la grille 3D réalise alors un bon compromis performances/faisabilité. Nous avons développé une nouvelle stratégie de routage, le Routage Forcé, qui permet une utilisation efficace des liens du réseau en limitant la contention par dispersion aléatoire des messages sans mobiliser de ressources de surface pour le tamponnement. Nous avons spécifié le circuit de routage et d'interface processeur/réseau. Il gère complètement le transit des messages dans le réseau sans intervention du processeur de calcul et implante le Routage Forcé.