Dorba : une architecture parallele utilisant un double anneau et une gestion materielle de la coherence de caches

par BOUJEMAA KHALDI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Claude Timsit.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

La tendance actuelle des architectures paralleles a memoire logiquement partagee et physiquement distribuee se caracterise par l'utilisation de composants standard, l'extensibilite, la simplicite de la realisation materielle et la facilite de programmation. Dans ce cadre, nous proposons une nouvelle architecture parallele cc-numa a base d'un double anneau. Cette architecture, dorba (double ring based architecture), utilise un reseau d'interconnexion en double anneau, et gere materiellement la coherence de caches. Le reseau d'interconnexion de dorba est forme de deux anneaux a insertion et unidirectionnel. Les deux anneaux ont deux sens logique opposes de transfert de l'information. Le temps de communication entre deux nuds dans dorba ne depend que de la distance qui les separe. Il ne depend pas de la taille de l'architecture. Pour passer d'un nud a un autre, un message choisit l'anneau qui donne le chemin le plus court. Ce systeme de communication permet d'eviter les conflits inutiles entre les messages. Le reseau se decompose dynamiquement en sous-anneaux virtuels. A chaque message est associe un anneau virtuel, et a chaque application est associe un groupe d'anneaux virtuels. Dans ce groupe, les communications sont locales et ne perturbent pas les communications dans un autre groupe disjoint. La gestion de la coherence de caches dans dorba est materielle. Elle respecte le fonctionnement en sous anneau virtuels. Le protocole est de type ecriture avec invalidation avec espionnage des anneaux. Il utilise une diffusion limitee des messages d'invalidations grace a un repertoire a deux pointeurs min et max. Le protocole est extensible, et il a un surcout memoire tres faible par rapport aux protocoles existants. Un prototype fonctionnel de l'interface entre le nud et le reseau d'interconnexion a ete realise. Cette realisation a prouve la simplicite du materiel. Par rapport a un simple anneau, l'utilisation d'un deuxieme anneau dans dorba est justifiee par le gain en performance tres superieur a deux

Titre traduit

Dorba: a cc-numa double ring based architecture

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